WO2017150604A1 - 機械部品の製造方法 - Google Patents

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WO2017150604A1 PCT/JP2017/008087 JP2017008087W WO2017150604A1 WO 2017150604 A1 WO2017150604 A1 WO 2017150604A1 JP 2017008087 W JP2017008087 W JP 2017008087W WO 2017150604 A1 WO2017150604 A1 WO 2017150604A1
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green compact
powder
metal powder
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solid lubricant
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尚樹 八代
大平　晃也
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    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/20—Shaping by sintering pulverised material, e.g. powder metallurgy

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a machine part, and more particularly, to a method of manufacturing a machine part (a machine part made of porous metal) using a green compact of a raw material powder mainly composed of metal powder as a base material.
  • a plain bearing which is a kind of mechanical part
  • a so-called oil-impregnated bearing which is made of a porous body having countless internal pores and in which internal pores are impregnated with a lubricant such as lubricating oil is preferably used.
  • Such a plain bearing is used in a compression molding process for obtaining a green compact of a raw material powder containing metal powder as a main component, a high-strength process for applying a high-strength process to the green compact, and an internal pore of the green compact. It is obtained through an oil impregnation step of impregnating the lubricating oil in order.
  • the high-strength treatment for example, a sintering treatment in which metal powder particles are neck-bonded is widely used.
  • the green compact needs to be heated at a temperature higher than the sintering temperature of the metal powder constituting the green compact. Therefore, the sintered body obtained after the treatment is subject to thermal expansion and contraction. Therefore, the dimensional and shape accuracy of each part is likely to collapse. Therefore, in order to ensure the dimensional accuracy that can be actually used as a machine part in each part of the sintered body, it is indispensable to additionally perform dimensional correction processing such as sizing on the sintered body.
  • dimensional correction processing such as sizing on the sintered body.
  • the manufacturing cost of mechanical parts increases.
  • a steam treatment described in Patent Document 1 below may be employed instead of the sintering treatment.
  • the steam treatment is a process of heating the green compact (atmosphere) and reacting the metal powder (metal powder capable of forming an oxide film) constituting the green compact with water vapor to form the particle surface of the metal powder (particles).
  • the oxide film replaces the role of necking that bonds metal particles to each other.
  • the steam process can suppress the dimensional change amount of the green compact accompanying thermal expansion and contraction on the relationship that the process temperature is remarkably lower than the sintering process. Therefore, there is an advantage that dimensional correction processing after processing can be omitted.
  • Patent Document 1 The method disclosed in Patent Document 1 is useful in that a mechanical part made of a porous metal can be manufactured at a relatively low cost.
  • the composition of the compacting powder for compacting is optimized, the mechanical strength at a practically usable level (for example, crushing strength of 120 MPa or more), dimensional accuracy and It was found that there is a high possibility that the surface texture (surface accuracy) cannot be obtained.
  • an object of the present invention is to make it possible to manufacture a mechanical part made of porous metal having desired mechanical strength, dimensional accuracy, surface properties, and the like at low cost.
  • the first invention of the present application which was devised to solve the above problems, is a metal powder capable of forming an oxide film in a method for producing a mechanical part having a crushing strength of 120 MPa or more, which is a pure powder.
  • the “crushing strength” as used in the present invention is a value calculated based on the method defined in JIS Z 2507.
  • membrane formation process functions as a coupling
  • the oxide film is formed by reacting metal powder (pure iron powder) with an oxidizing gas rather than with a water vapor treatment that reacts with water vapor. It is possible to obtain a machine part in which the height difference of the unevenness is increased to less than 3 ⁇ m.
  • the above-described film forming process is performed by heating the green compact at a temperature lower than the sintering temperature of the metal powder, the amount of dimensional change before and after the process can be reduced. For this reason, when the green compact is sintered, dimensional correction processing such as sizing, which is indispensable for the subsequent implementation, can be omitted. Further, if the amount of dimensional change can be reduced, the green compact molding die can be easily designed. Furthermore, if the processing temperature is low, the energy required for processing can be reduced and the processing cost can be reduced. As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to manufacture a porous metal mechanical component having mechanical strength, dimensional accuracy, surface properties, and the like that can be actually used at low cost.
  • the raw material powder preferably contains a solid lubricant for enhancing the moldability and releasability of the green compact.
  • a degreasing step for removing the solid lubricant contained in the green compact between the compression molding step and the film forming step, and the degreasing step is performed in a non-oxidizing atmosphere. It is preferable to do this. This is because, when the degreasing step is performed in an oxidizing atmosphere, it becomes difficult to ensure the dimensional accuracy and surface properties required for the reinforced green compact (mechanical part).
  • the inventors of the present application have made extensive studies and, as a result, specified the processing conditions for the oxide film formation treatment and included a specific solid lubricant in the green compacting powder (raw material powder).
  • the inventors have found that mechanical parts made of porous metal having desired mechanical strength, dimensional accuracy, surface properties, and the like can be manufactured at low cost, and have come up with the second invention of the present application.
  • the second invention of the present application which was created to solve the above problems, is a method for manufacturing a mechanical component made of a porous metal, and is mainly composed of a metal powder capable of forming an oxide film.
  • the decomposition temperature is less than 500 ° C.
  • the decomposition rate in step is at least 95% mass fraction.
  • halogen group element in the second invention is an element belonging to Group 17 of the periodic table, specifically fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I). And astatine (At).
  • the oxide film formed between the particles of the metal powder by the film forming process functions as a bonding medium between the particles, replacing the role of necking formed when the green compact is sintered. Therefore, the reinforced green compact can have a mechanical strength of a level that can be used as a predetermined mechanical part, specifically, a crushing strength of 120 MPa or more.
  • a process for forming the oxide film instead of a steam process in which metal powder reacts with water vapor, a process in which metal powder reacts with an oxidizing gas is adopted, so that reinforced green compacts (machine parts) with excellent surface properties are used.
  • the film forming process is performed by heating the green compact below the sintering temperature of the metal powder, the dimensional change amount of the green compact before and after the process can be reduced. For this reason, when the green compact is sintered, dimensional correction processing such as sizing, which is indispensable for the subsequent implementation, can be omitted. Further, if the amount of dimensional change can be reduced, the green compact molding die can be easily designed. Furthermore, if the processing temperature is low, the energy required for processing can be reduced and the processing cost can be reduced.
  • the degreasing step in the second invention is preferably carried out in a non-oxidizing atmosphere such as a nitrogen atmosphere, a reducing atmosphere or a vacuum. This is because, when the degreasing step is performed in an oxidizing atmosphere, it is difficult to ensure the dimensional accuracy and surface properties required for the machine parts.
  • a non-oxidizing atmosphere such as a nitrogen atmosphere, a reducing atmosphere or a vacuum.
  • the density of the green compact is preferably 5.8 g / cm 3 or more and 7.2 g / cm 3 or less.
  • the heating temperature of the green compact in the film forming process is preferably set to 350 ° C. or more and less than 700 ° C., and the treatment time in the film forming process is preferably set to 60 minutes or less.
  • an oil impregnation step of impregnating lubricating oil into the internal pores of the reinforced green compact can be further provided.
  • a bearing surface for supporting the shaft to be supported can be formed on the green compact, and the bearing surface may have a molded dynamic pressure generating portion. That is, the present invention can be preferably applied as a method for manufacturing, for example, a sliding bearing made of a porous body, and further a dynamic pressure bearing which is a kind of sliding bearing.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a raw material powder is filled in a molding die used in the compression molding process performed when the sliding bearing shown in FIG. 1 is manufactured. It is sectional drawing which shows the state which is carrying out the compression molding of the raw material powder with the shaping die shown to FIG. 2A. It is a schematic sectional drawing which shows the modification of the slide bearing shown in FIG. It is a schematic sectional drawing of the slide bearing which is an example of the machine component manufactured by applying the manufacturing method concerning the 2nd invention of this application. It is a flowchart which shows the manufacturing process of the slide bearing shown in FIG.
  • the mechanical part manufacturing method is, for example, as shown in FIG. 1, more specifically, a plain bearing 1 for supporting a shaft S inserted in the inner periphery so as to be relatively rotatable in the radial direction. It is applied when manufacturing a porous metal sliding bearing 1 having countless internal pores 2.
  • the slide bearing 1 is used in a so-called oil-impregnated state in which the internal pores 2 are impregnated with lubricating oil. Therefore, for example, when the shaft S rotates, along with this, the lubricating oil held in the internal pores 2 of the sliding bearing 1 and the cylindrical inner peripheral surface (radial bearing surface 3) of the sliding bearing 1 and the outer peripheral surface of the shaft S are increased. The oil oozes out into the bearing gap (radial bearing gap) between the two and the oil film is formed, and the shaft S is rotatably supported in the radial direction via the oil film.
  • the slide bearing 1 is a green compact of a raw material powder mainly composed of a metal powder having a pure iron powder occupying ratio of 95 mass% or more (in this embodiment, the occupying ratio of pure iron powder is 100 mass%), more specifically.
  • the reinforced green compact 11 is formed on the surface of pure iron powder particles (Fe particles) 4 and has an oxide film 5 in which adjacent Fe particles 4 are bonded to each other. And has a crushing strength of 120 MPa or more.
  • the difference in level of minute irregularities present on each surface is extremely small, and the difference in level of the irregularities on at least the radial bearing surface 3 is 3 ⁇ m or less.
  • the “height difference of the unevenness” referred to here is a minute unevenness that is inevitably generated in the manufacturing process of the slide bearing 1 (specifically, an unevenness mainly caused by a difference in film thickness of the oxide film 5). Height difference.
  • the “difference in level” means the “cylindricity” defined in JIS B 0021.
  • the radial bearing surface 3 is intentionally formed to generate fluid dynamic pressure in the lubricating oil in the radial bearing gap. It does not include the height difference of the unevenness (dynamic pressure generating part) to be provided.
  • Such a sliding bearing 1 is mainly manufactured through a compression molding process, a degreasing process, an oxide film forming process, and an oil impregnation process in this order. Hereinafter, each step will be described in detail.
  • the green compact 10 in which the particles constituting the raw powder are in close contact with each other is obtained by compressing the raw powder.
  • the green compact 10 can be molded, for example, by a uniaxial pressure molding method, and specifically, is molded using a molding die apparatus 20 as shown in FIGS. 2A and 2B.
  • the molding die device 20 is arranged on a cylindrical die 21 that molds the outer peripheral surface of the green compact 10 and an inner periphery of the die 21, and forms an inner peripheral surface (bearing surface 3) of the green compact 10.
  • a core pin 22 and a pair of lower punch 23 and upper punch 24 for forming one end surface (lower end surface) and the other end surface (upper end surface) of the green compact 10 are provided.
  • the core pin 22, lower punch 23, and upper punch 24 are die-shaped. It is arranged coaxially with the die 21 so as to be relatively movable in the axial direction (up and down) with respect to 21.
  • the lower punch 23 is lowered in a state where the core pin 22 is arranged on the inner periphery of the die 21, and the inner peripheral surface of the die 21, the core pin 22.
  • the cavity 25 is defined by the outer peripheral surface of the lower punch 23 and the upper end surface of the lower punch 23, and then the raw material powder P is filled into the cavity 25.
  • FIG. 2B when the upper punch 24 is moved downward and the raw material powder P filled in the cavity 25 is compressed in the axial direction, a cylindrical surface in which a cylindrical surface serving as the radial bearing surface 3 is formed on the inner peripheral surface. A green compact 10 is obtained.
  • the raw material powder P is mainly composed of metal powder capable of forming an oxide film, and a predetermined amount of solid lubricant (for example, 0.3 mass% or more and less than 3 mass% solid lubricant) is added thereto.
  • a predetermined amount of solid lubricant for example, 0.3 mass% or more and less than 3 mass% solid lubricant
  • -It is mixed powder, Comprising:
  • the occupation ratio of a pure iron powder shall be 95 mass% or more (here 100 mass%).
  • the pure iron powder constituting the raw material powder P it can be used without any problem even if it is manufactured by any manufacturing method. That is, for example, atomized iron powder produced by an atomizing method such as gas atomization or water atomization, reduced iron powder produced by a reduction method, electrolytic iron powder produced by an electrolysis method, carbonyl iron powder produced by a carbonyl method, etc. Can be used. However, reduced iron powder suitable for obtaining the sliding bearing 1 having excellent mechanical strength and oil impregnation is used here. Further, the particle diameter of the pure iron powder to be used is not particularly limited. However, in consideration of cost and moldability of the green compact 10, a pure iron powder having an average particle diameter of 20 ⁇ m to 100 ⁇ m is used. Is preferred.
  • solid lubricants lubricant powders
  • metal soaps such as aluminum stearate and zinc stearate, fatty acids, higher alcohols, glycerin, esters, amines and derivatives thereof, fatty acid amides, etc. Wax and various resins can be used.
  • the illustrated solid lubricant may be used alone or in combination of two or more. However, it is preferable to select and use a solid lubricant that can be completely decomposed and removed at the processing temperature of the degreasing process performed in the degreasing process described later.
  • the molding pressure of the raw material powder P is adjusted so that a green compact 10 having a density of 5.8 g / cm 3 or more and 7.2 g / cm 3 or less can be obtained.
  • the green compact 10 having such a density can be reliably obtained even by the uniaxial pressure molding method employed in the present embodiment.
  • other pressure forming methods for example, forming using a multi-axis CNC press, cold isostatic pressing method, hot isostatic pressure
  • the green compact 10 can be obtained at a low cost as compared with a pressurizing method or the like.
  • the green compact 10 may be formed by using a multi-axis CNC press, a cold isostatic pressing method, a hot isostatic pressing method, or the like instead of the uniaxial pressing method. Absent.
  • a degreasing process for decomposing and removing the solid lubricant contained in the green compact 10 is performed.
  • the green compact 10 placed in a non-oxidizing gas atmosphere such as an inert gas, a reducing gas, or a vacuum is subjected to a predetermined time (for example, 350 ° C.) at a temperature lower than a processing temperature of a film forming treatment described later. ⁇ 90 minutes) by heating.
  • a predetermined time for example, 350 ° C.
  • the oxide film 5 is formed on the surface of the Fe particles 4 before the solid lubricant is sufficiently decomposed and removed.
  • the surface properties of the slide bearing 1 Can be prevented as much as possible.
  • the green compact 10 placed in an oxidizing gas atmosphere (for example, an oxidizing gas such as air, oxygen, or a gas atmosphere in which an inert gas such as nitrogen or argon is mixed) is purified.
  • the Fe particles 4 constituting the green compact 10 are reacted with an oxidizing gas while heating for a predetermined time at a temperature lower than the sintering temperature of the iron powder.
  • the oxide film 5 is gradually formed on the surface of the Fe particles 4 constituting the green compact 10, and as the film 5 grows, adjacent Fe particles 4 pass through the oxide film 5.
  • the oxide film 5 is a mixed phase of two or more types selected mainly from the group consisting of Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , and FeO. It depends on.
  • the specific treatment temperature and treatment time of the film formation treatment are 350 ° C. or more and less than 700 ° C. and 10 minutes or more and 60 minutes or less, respectively. Is preferred.
  • the treatment temperature is less than 350 ° C. and / or the treatment time is less than 10 minutes, there is a high possibility that the oxide film 5 sufficient to ensure the mechanical strength required for the slide bearing 1 cannot be formed.
  • the treatment temperature is 700 ° C. or higher, the oxide film 5 formed by the treatment has so-called red rust as a main component, so that the surface properties of the reinforced green compact 11 are deteriorated, and particularly a radial bearing.
  • the cylindricity of 3 ⁇ m or less required for the surface 3 cannot be secured. Moreover, when the processing time of the film forming process exceeds 60 minutes, the growth of the oxide film 5 is stopped and the effect of improving the strength of the green compact 10 (reinforced green compact 11) is saturated. Enormous costs are required. From the above, the treatment temperature of the film formation treatment is 350 ° C. or more and less than 700 ° C., and the treatment time is 10 minutes or more and 60 minutes or less.
  • oil impregnation process In this oil impregnation step, the internal pores 2 of the reinforced green compact 11 obtained through the oxide film formation step are impregnated with lubricating oil.
  • lubricating oil As a method for impregnating the lubricating oil, for example, vacuum impregnation can be employed.
  • this oil impregnation process does not necessarily need to be implemented, What is necessary is just to implement as needed.
  • the oxide film 5 formed between the Fe particles 4 by the above-described film formation process functions as a binding medium between the Fe particles 4 and sinters the green compact. Since the role of necking that is sometimes formed is substituted, the green compact 10 (reinforced green compact 11) can be used as the slide bearing 1 as it is, specifically, the crushing strength is increased to 120 MPa or more. can do.
  • the oxide film 5 is formed not by steam treatment in which metal powder (pure iron powder) is reacted with water vapor but by reacting with an oxidizing gas, so that the slide bearing 1 excellent in surface properties, particularly a radial bearing surface.
  • the slide bearing 1 can be obtained in which the height difference of the minute irregularities existing in 3 (cylindricity of the radial bearing surface 3) is increased to less than 3 ⁇ m.
  • the porosity of the reinforced green compact 11 becomes smaller than that of the green compact 10. Therefore, if the reinforced green compact 11 is used as the slide bearing 1, the green compact 10 is not unnecessarily molded at a high density, and the green compact 10 is not subjected to a separate sealing process or the like. Thus, it is possible to realize the slide bearing 1 that can prevent the reduction in the rigidity of the oil film formed in the radial bearing gap as much as possible and can stably exhibit the desired bearing performance.
  • the film forming process performed on the green compact 10 to form the oxide film 5 is much lower than the heating temperature when the green compact 10 is sintered.
  • the accompanying dimensional change amount (dimensional change rate) can be reduced. Therefore, when the green compact 10 is sintered, dimensional correction processing such as sizing, which is indispensable to be performed after the sintering process, can be omitted.
  • the design of the molding die device 20 for molding the green compact 10 becomes easy.
  • the processing temperature is low, the energy required for processing can be reduced, so that processing costs can be reduced.
  • the slide bearing 1 having mechanical strength, dimensional accuracy, and surface properties of a practically usable level can be manufactured at low cost.
  • the first invention of the present application is applied in manufacturing the slide bearing 1 that supports the radial load (supports the shaft S in the radial direction).
  • the first invention supports both the radial load and the thrust load.
  • the present invention can be preferably applied to the production of the sliding bearing 1 and the sliding bearing 1 that supports only the thrust load.
  • FIG. 3 is an example of a slide bearing 1 (dynamic pressure bearing) in which radial bearing surfaces 3 are provided at two locations separated in the axial direction, and a dynamic pressure generating portion 6 is provided on each of the radial bearing surfaces 3. .
  • the illustrated dynamic pressure generating portion 6 includes a plurality of dynamic pressure grooves 7 arranged in a herringbone shape. Although illustration is omitted, such a hydrodynamic bearing is, for example, compressed using a core pin 22 (see FIG.
  • the dynamic pressure generator 6 shown in FIG. 3 is merely an example, and the form is not particularly limited as long as it can generate fluid dynamic pressure in the lubricating oil in the radial bearing gap.
  • the present invention provides a slide bearing in which a thrust bearing surface for supporting a thrust load is provided with a dynamic pressure generating portion for generating fluid dynamic pressure in the lubricating oil in the thrust bearing gap.
  • the present invention can also be preferably applied when manufacturing 1 (dynamic pressure bearing).
  • the first invention can be preferably applied not only to the sliding bearing 1 described above but also to manufacturing other mechanical parts such as gears and cams.
  • the mechanical part manufacturing method according to the second aspect of the invention is a plain bearing 101 for supporting a shaft Sa inserted in the inner periphery so as to be relatively rotatable in the radial direction, more specifically,
  • the present invention is applied when a porous metal sliding bearing 101 having countless internal pores 102 is manufactured.
  • the sliding bearing 101 is used in a so-called oil-impregnated state in which the internal pores 102 are impregnated with lubricating oil. Therefore, for example, when the shaft Sa rotates, along with this, the lubricating oil held in the internal pores 102 of the sliding bearing 101 and the cylindrical inner peripheral surface (radial bearing surface 103) of the sliding bearing 101 and the outer peripheral surface of the shaft Sa.
  • the oil is oozed into a bearing gap (radial bearing gap) between the two and an oil film is formed, and the shaft Sa is rotatably supported in the radial direction via the oil film.
  • the sliding bearing 101 applies a high strength treatment to a green compact of a raw material powder mainly composed of a metal powder capable of forming an oxide film (for example, a metal powder in which the occupation ratio of pure iron powder is 95% by mass or more). It consists of the reinforced green compact 111 formed by this. As schematically shown in the enlarged view of FIG. 4, the sliding bearing 101 made of the reinforced green compact 111 is formed on the surface of the Fe particles 104 (between the Fe particles 104), and is an oxidation in which adjacent Fe particles 104 are bonded together. It has a physical coating 105 and has a crushing strength of 120 MPa or more.
  • the difference in level of minute irregularities present on each surface is extremely small, and the difference in height of the irregularities on at least the radial bearing surface 103 is 3 ⁇ m or less.
  • the “difference in level of the unevenness” means a minute unevenness that is inevitably generated in the manufacturing process of the slide bearing 101 (specifically, an unevenness mainly derived from the film thickness difference of the oxide film 105). It is assumed that the difference in height does not include the difference in level of unevenness (dynamic pressure generating portion) intentionally provided on the radial bearing surface 103 in order to generate fluid dynamic pressure in the lubricating oil in the radial bearing gap, for example. Therefore, the “difference in height” here means “cylindricity” defined in JIS B 0021 in other words.
  • the plain bearing 101 having the above configuration is manufactured through a compression molding step S1, a degreasing step S2, a film forming step S3, and an oil impregnation step S4 in this order.
  • a compression molding step S1 a degreasing step S2
  • a film forming step S3 a film forming step S3
  • an oil impregnation step S4 in this order.
  • a green compact 110 in which the particles constituting the raw material powder are in close contact with each other is obtained by compression molding the raw material powder.
  • the green compact 110 can be molded, for example, by a uniaxial pressure molding method, and specifically, is molded using a molding die apparatus 120 as shown in FIGS. 6A and 6B.
  • This molding die device 120 is arranged on a cylindrical die 121 that molds the outer peripheral surface of the green compact 110 and the inner periphery of the die 121, and forms the inner peripheral surface (bearing surface 103) of the green compact 110.
  • a core pin 122 and a pair of lower punch 123 and upper punch 124 for forming one end surface (lower end surface) and the other end surface (upper end surface) of the green compact 110 are provided.
  • the core pin 122, lower punch 123 and upper punch 124 are die-shaped. It is arranged coaxially with the die 121 so as to be movable relative to the shaft 121 in the axial direction (up and down).
  • the lower punch 123 is lowered in a state where the core pin 122 is arranged on the inner periphery of the die 121, and the inner peripheral surface of the die 121, the core pin 122.
  • the cavity 125 is defined by the outer peripheral surface of the lower punch 123 and the upper end surface of the lower punch 123, the cavity 125 is filled with the raw material powder P1.
  • FIG. 6B when the upper punch 124 is moved downward and the raw material powder P1 filled in the cavity 125 is compressed in the axial direction, a cylindrical pressure having a cylindrical radial bearing surface 103 formed on the inner peripheral surface is obtained.
  • a powder 110 is obtained.
  • the raw material powder P1 is mainly composed of a metal powder capable of forming an oxide film, and a predetermined amount of a solid lubricant (for example, 0.3 mass% or more and less than 3 mass% solid lubricant) is added thereto.
  • the mixed powder is mixed, and as the metal powder, for example, a powder having an occupation ratio of pure iron powder of 95% by mass or more is selected and used.
  • the pure iron powder any production method can be used without any problem. That is, for example, atomized iron powder produced by an atomizing method such as gas atomization or water atomization, reduced iron powder produced by a reduction method, electrolytic iron powder produced by an electrolysis method, carbonyl iron powder produced by a carbonyl method, etc. Can be used.
  • the particle diameter of the pure iron powder to be used is not particularly limited, but it is preferable to use a pure iron powder having an average particle diameter of 20 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less in consideration of cost and moldability of the green compact 110.
  • the metal powder may be any metal that can form an oxide film.
  • iron-based alloy powder containing an alloy element for example, iron-based alloy powder containing an alloy element, copper powder (copper-based alloy powder), aluminum alloy
  • copper powder copper-based alloy powder
  • aluminum alloy One or more selected from the group of powder, magnesium alloy powder and the like can be used.
  • an alloy powder either a complete alloy powder or a partially alloyed powder may be used.
  • a solid lubricant that satisfies all the following conditions is selectively used.
  • a basic element constituting an organic substance specifically, an element selected from the group consisting of C, H, O, N, P, S and a halogen group element, and does not include a metal component.
  • Decomposition temperature is less than 500 ° C (preferably 350 ° C).
  • -Decomposition rate in the degreasing step S2 is 95% (95% by mass) or more in terms of mass fraction.
  • the decomposition temperature tends to increase as the molecular weight (M) increases and decreases as the molecular weight decreases. Therefore, if the condition relating to the decomposition temperature is replaced with the molecular weight condition, “molecular weight M is less than 600”. I can say that.
  • Solid lubricants that meet all the above conditions include the following.
  • ⁇ Stearic acid amide (chemical formula: C 18 H 37 NO, M ⁇ 283, decomposition temperature ⁇ 250 ° C.) Lauric acid amide (chemical formula: C 12 H 25 NO, M ⁇ 199, decomposition temperature ⁇ 300 ° C.) Palmitic acid amide (chemical formula: C 16 H 33 NO, M ⁇ 255, decomposition temperature ⁇ 240 ° C.) ⁇ Behenamide (chemical formula: C 22 H 45 NO, M ⁇ 339, decomposition temperature ⁇ 340 ° C.) Ethylene biscapric amide (Chemical formula: C 22 H 44 N 2 O 2 , M ⁇ 368, decomposition temperature ⁇ 370 ° C.) ⁇ Ethylenebislauric acid amide (Chemical formula: C 26 H 52 N 2 O 2 , M ⁇ 424, decomposition temperature ⁇ 400 ° C.) Ethylene bishydroxystearic acid amide (Chemical formula: C 38 H 76 N 2 O 4
  • examples of solid lubricants that do not satisfy any one of the above conditions and are not intentionally used include the following. ⁇ Zinc stearate (including Zn, a metal component, decomposition temperature ⁇ 540 ° C) ⁇ Calcium stearate (including Ca, a metal component, decomposition temperature ⁇ 500 ° C) ⁇ Aluminum stearate (including Al, which is a metal component, decomposition temperature ⁇ 525 ° C) ⁇ Ethylenebisstearic acid amide (soot decomposition temperature ⁇ 600 ° C) ⁇ Ethylenebisoleic acid amide (soot decomposition temperature ⁇ 670 ° C)
  • the molding pressure of the raw material powder P1 is adjusted so that a green compact 110 having a density of 5.8 g / cm 3 or more and 7.2 g / cm 3 or less can be obtained.
  • the green compact 110 having such a density can be reliably obtained even by the uniaxial pressure molding method employed in the present embodiment.
  • other pressure forming methods for example, forming using a multi-axis CNC press, cold isostatic pressing method, hot isostatic pressure
  • the green compact 110 can be obtained at a low cost as compared with a pressurizing method or the like.
  • the green compact 110 may be formed by using a multi-axis CNC press, a cold isostatic pressing method, a hot isostatic pressing method, or the like instead of the uniaxial pressing method. Absent.
  • a degreasing process for decomposing and removing the solid lubricant contained in the green compact 110 is performed.
  • the green compact 110 placed in an inert gas such as nitrogen, a reducing gas, or a non-oxidizing atmosphere such as a vacuum is heated for a predetermined time at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the solid lubricant contained in the green compact 110. It is preferable to do.
  • the degreasing treatment may be performed in an atmosphere (for example, air) in which metal powder capable of forming an oxide film such as pure iron powder contained in the green compact 110 is oxidized.
  • a solid lubricant having a decomposition rate of 95% by mass or more in the degreasing step S2 is selectively used.
  • the processing temperature and processing time of the degreasing process heating temperature and heating time of the green compact 110
  • the solid lubricant contained in the green compact 110 can be decomposed by 95% by mass or more.
  • a solid lubricant is added at the time of the film formation process in the film formation process S3 described later.
  • the oxide film 105 is formed on the surface of the Fe particles 104 while being decomposed and removed, the surface properties of the reinforced green compact 111 obtained by the film formation process and the sliding bearing 101 are thus deteriorated. is there.
  • the use of a solid lubricant made of a metal soap such as zinc stearate that contains a metal component and a large amount of residue is likely to remain in the green compact 110 even after the degreasing treatment is intentionally used.
  • a solid lubricant composed of basic elements constituting organic substances is selectively used.
  • the decomposition rate of the solid lubricant by the degreasing treatment can be generally increased by increasing the treatment temperature of the degreasing treatment and / or increasing the treatment time of the degreasing treatment.
  • the higher the processing temperature of the degreasing process and the longer the processing time of the degreasing process the more energy is consumed in the degreasing step S2, which is uneconomical.
  • the amount of expansion / contraction of the body 110 is increased, and the shape (dimension) accuracy of the green compact 110, and hence the slide bearing 101, is likely to be distorted.
  • a solid lubricant satisfying all the above-described conditions for example, a solid lubricant made of a saturated fatty acid amide such as stearamide or palmitic acid amide is selectively used.
  • the treatment temperature and treatment time of the degreasing treatment are set to 350 ° C. or less and 90 minutes or less, respectively.
  • an oxygen gas fraction is obtained under an oxidizing gas atmosphere (for example, an oxidizing gas atmosphere such as air or oxygen, or a mixed gas atmosphere in which an inert gas such as nitrogen or argon is mixed) While the green compact 110 placed in a mixed gas atmosphere of 2 vol.% Or more) is heated for a predetermined time at a temperature lower than the sintering temperature of the metal powder (in this case, pure iron powder), the Fe constituting the green compact 110 is formed.
  • the particles 104 are reacted with an oxidizing gas.
  • the oxide film 105 is gradually formed on the surface of the Fe particles 104 constituting the green compact 110, and as the film 105 grows, the adjacent Fe particles 104 pass through the oxide film 105.
  • the reinforced green compact 111 bonded together is obtained.
  • the oxide film 105 is mainly a mixed phase of two or more types selected from the group consisting of Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , and FeO, and the type of phase varies depending on the processing conditions of the film forming process. .
  • the specific treatment temperature and treatment time of the film formation treatment are 350 ° C. or more and less than 700 ° C. and 10 minutes or more and 60 minutes or less, respectively. Is preferred.
  • the processing temperature is less than 350 ° C. and / or the processing time is less than 10 minutes, the possibility that the oxide film 105 sufficient to ensure the mechanical strength required for the slide bearing 101 cannot be formed increases.
  • the treatment temperature is 700 ° C. or higher, the oxide film 105 formed by the treatment has so-called red rust as a main component, so that the surface properties of the reinforced green compact 111 become poor, and particularly radial bearings.
  • the cylindricity of 3 ⁇ m or less required for the surface 103 cannot be secured. Further, when the processing time of the film forming process exceeds 60 minutes, the growth of the oxide film 105 is stopped and the strength improving effect of the green compact 110 (reinforced green compact 111) is saturated, and the film forming process is performed. Enormous costs are required. From the above, the treatment temperature of the film formation treatment is 350 ° C. or more and less than 700 ° C., and the treatment time is 10 minutes or more and 60 minutes or less.
  • oil impregnation process In the oil impregnation step S4, the internal pores 102 of the reinforced green compact 111 are impregnated with lubricating oil.
  • lubricating oil for example, vacuum impregnation can be employed.
  • this oil impregnation process does not necessarily need to be implemented, What is necessary is just to implement as needed.
  • the oxide film 105 formed between the Fe particles 104 by the above-described film formation process functions as a bonding medium between the Fe particles 104 and sinters the green compact. Since the role of necking that is sometimes formed is substituted, the green compact 110 (reinforced green compact 111) can be used as it is as the slide bearing 101, specifically, the crushing strength is increased to 120 MPa or more. can do. Further, the oxide film 105 is formed by reacting with metal oxide (pure iron powder) with steam instead of steam treatment with water vapor, so that the slide bearing 101, particularly the radial bearing surface, having excellent surface properties. The sliding bearing 101 in which the cylindricity of 103 is increased to less than 3 ⁇ m can be obtained.
  • a solid lubricant included in the raw material powder P1 a material that satisfies the above various conditions is selectively used, so that the amount of energy consumption and the dimensional change of the green compact 110 associated with the degreasing treatment can be suppressed as much as possible. Even if the degreasing treatment is performed at a low temperature, the solid lubricant can be appropriately decomposed and removed, and the residue derived from the solid lubricant can be prevented from remaining in the reinforced green compact 111. Also from this point, the slide bearing 101 having excellent surface properties can be obtained.
  • the porosity of the reinforced green compact 111 is smaller than that of the green compact 110. Therefore, if this reinforced green compact 111 is used as the slide bearing 101, the green compact 110 is not unnecessarily molded with a high density, and the green compact 110 is not subjected to a separate sealing process or the like. Thus, it is possible to realize the slide bearing 101 that can prevent the reduction in the rigidity of the oil film formed in the radial bearing gap as much as possible, and can stably exhibit the desired bearing performance.
  • the film forming process performed on the green compact 110 to form the oxide film 105 is much lower than the heating temperature when the green compact 110 is sintered.
  • the accompanying dimensional change amount (dimensional change rate) can be reduced. Therefore, when the green compact 110 is sintered, it is possible to omit dimensional correction processing such as sizing, which is indispensable to perform after the sintering process. Further, if the amount of dimensional change can be reduced, the design of the molding die device 120 for molding the green compact 110 becomes easy. Furthermore, if the processing temperature is low, the energy required for processing can be reduced, so that processing costs can be reduced.
  • the sliding bearing 101 having mechanical strength, dimensional accuracy, and surface properties of a practically usable level can be manufactured at low cost.
  • the second invention is applied in manufacturing the sliding bearing 101 that supports the radial load (supports the shaft Sa in the radial direction).
  • the second invention is a sliding bearing that supports both the radial load and the thrust load. 101 and the sliding bearing 101 that supports only the thrust load can be preferably applied.
  • FIG. 7 is an example of a slide bearing 101 (dynamic pressure bearing) in which radial bearing surfaces 103 are provided at two locations spaced apart in the axial direction, and a dynamic pressure generating portion 106 is provided on each of the radial bearing surfaces 103.
  • the illustrated dynamic pressure generating unit 106 includes a plurality of dynamic pressure grooves 107 arranged in a herringbone shape. Although illustration is omitted, such a hydrodynamic bearing is formed by using, for example, a core pin 122 (see FIG.
  • the dynamic pressure generator 106 shown in FIG. 7 is merely an example, and the form thereof is not particularly limited as long as it can generate fluid dynamic pressure in the lubricating oil in the radial bearing gap.
  • the second invention is a slide in which a dynamic pressure generating portion for generating fluid dynamic pressure in the lubricating oil in the thrust bearing gap is provided on the thrust bearing surface for supporting the thrust load. It can be preferably applied when manufacturing the bearing 101 (dynamic pressure bearing).
  • the second invention can be preferably applied not only to the sliding bearing 101 described above but also to manufacturing other machine parts such as gears and cams.
  • the density of the green compact (2) the composition of the metal powder (metal powder capable of forming an oxide film; the same shall apply hereinafter), (3) degreasing treatment (4)
  • the temperature and time of the film formation treatment, and (5) the atmosphere of the film formation treatment are the machine parts (machine parts having the above-mentioned reinforced green compact 11 as a base material).
  • the effects on A) strength, (B) dimensional change rate, and (C) surface properties were investigated and confirmed.
  • a cylindrical test body corresponding to the slide bearing 1 shown in FIG. 1 was used.
  • an evaluation method and evaluation criteria for the evaluation items (A) to (C) will be described.
  • (A) Strength The crushing strength [unit: MPa] of the test specimen is measured and calculated according to the method specified in JIS Z 2507, and the strength of the test specimen is determined as “ ⁇ ”, “ ⁇ ”, and “ ⁇ ” based on this crushing strength. It was evaluated in three stages. The crushing strength referred to here is an average value of crushing strength measured and calculated for three specimens manufactured under the same conditions. [Evaluation criteria] “ ⁇ ”: crushing strength of 150 MPa or more “ ⁇ ”: crushing strength of 120 MPa or more and less than 150 MPa “x”: crushing strength of less than 120 MPa
  • (B) Dimensional change rate [evaluation method] The inner diameter of the green compact obtained by compression molding the raw powder, and the inner diameter of the reinforced green compact obtained by subjecting this green compact to degreasing and oxide film formation was measured with a bore gauge to calculate a dimensional change rate [unit:%], and based on this calculated value, the dimensional change rate was evaluated in three stages of “ ⁇ ”, “ ⁇ ”, and “ ⁇ ”. In addition, the dimensional change rate here is an average value of the dimensional change rate calculated about three test bodies produced on the same conditions. The calculation formula for the dimensional change rate is as follows.
  • “Dimensional change rate ( ⁇ )” [(“Inner diameter dimension of green compact” ⁇ “Inner diameter dimension of reinforced green compact”) / “Inner diameter dimension of reinforced green compact”] ⁇ 100 [Evaluation criteria] “ ⁇ ”: ⁇ 0.1% ⁇ ⁇ ⁇ 0 “ ⁇ ”: ⁇ 0.2% ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 0.1% “ ⁇ ”: ⁇ ⁇ 0.2%
  • Raw material powder was obtained. Next, this raw material powder was filled into a molding die made of SKD11, and then compression molded to a predetermined density by a uniaxial pressure molding method to obtain a cylindrical green compact. Next, the green compact was subjected to a degreasing process and an oxide film forming process.
  • the degreasing treatment conditions were atmosphere: nitrogen gas, heating temperature: 350 ° C., heating time: 90 minutes, and the film forming treatment conditions were atmosphere: air, heating temperature: 500 ° C., heating time: 10 minutes. .
  • the density of the green compact is preferably 5.8 g / cm 3 or more and 7.2 g / cm 3 or less, and 6.0 g / cm 3 or more and 6.5 g. It is understood that it is more preferable to set it to / cm 3 or less.
  • the composition of the metal powder is (A) strength, (B) dimensional change rate, and (C) surface of a machine part using the above-mentioned reinforced green compact 11 as a base material.
  • four types of test specimens (Example 6-7 and Comparative Example 3-4) were newly produced.
  • the four newly prepared test specimens are the same except that the composition of the metal powder is different from each other (a mixed powder obtained by mixing reduced pure iron powder and a predetermined amount of electrolytic copper powder is used as the metal powder). 1 was produced under the same conditions and procedures as those of the test body according to Example 3 which was produced when the confirmation test of 1 was performed.
  • Table 2 below shows the composition of the powder for preparation of each specimen and the evaluation results confirmed and evaluated in this confirmation test.
  • Table 3 below shows the degreasing atmosphere employed in the preparation of each specimen together with the evaluation of each specimen.
  • the degreasing treatment for the green compact is carried out in an oxidizing atmosphere such as air or oxygen, the shape accuracy and the cylindricity of the inner diameter surface that can be actually used as the slide bearing 1 are secured. I can't. Therefore, it is understood that the degreasing treatment for the green compact is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen.
  • Table 4 below shows the processing temperature and time of the film formation treatment employed in the preparation of each test specimen, together with the evaluation of each test specimen.
  • the crushing strength of the specimen can be increased as the treatment temperature of the film formation treatment is increased and the treatment time of the film formation treatment is increased, while the dimensional change rate is increased. It is understood that the surface properties deteriorate with increasing size. In particular, when the processing temperature or processing time of the film formation process exceeds a certain level, the dimensional change rate of the specimen becomes excessive, and the level that can be used as the slide bearing 1 without additional dimensional correction such as sizing. The shape accuracy cannot be ensured. Moreover, when the process temperature of the film formation process was too high, the surface property was remarkably deteriorated (Comparative Example 8). This is because the oxide film formed along with the film forming process is mainly composed of red rust.
  • the treatment temperature of the film formation treatment (heating temperature of the green compact) is preferably 350 ° C. or higher and lower than 700 ° C., more preferably 350 ° C. or higher and 600 ° C. or lower.
  • the treatment time for the film formation treatment is preferably 10 minutes or more and 60 minutes or less.
  • Table 5 below shows the atmosphere in which the film formation process was carried out, which was adopted in the production of each specimen, together with the evaluation results for each specimen.
  • the first invention of the present application is extremely useful to enable low-cost production of porous metal mechanical parts having desired mechanical strength, dimensional accuracy, surface properties, and the like. It is understood that
  • Example 15 By compressing and forming a raw material powder obtained by adding and mixing 0.5% by mass of stearamide as a solid lubricant to reduced iron powder, a cylindrical green compact with a density of 6.7 g / cm 3 is obtained. It was. Thereafter, the green compact was degreased at 350 ° C. for 90 minutes. The atmosphere for performing the degreasing treatment was an inert atmosphere (pure nitrogen atmosphere).
  • the atmosphere for performing the degreasing treatment was an inert atmosphere (pure nitrogen atmosphere).
  • Comparative Example 12 Similar to the specimen of Example 15, except that the solid lubricant was changed to ethylene bis stearamide.
  • Comparative Example 13 Similar to the specimen of Example 15, except that the solid lubricant was changed to ethylenebisstearic acid amide and the degreasing treatment conditions were changed to 500 ° C. ⁇ 90 min.
  • Table 7 shows the observation photograph of each specimen and the measurement result of the surface contour shape. In this test, “ ⁇ ” indicates that a residue was observed, and “ ⁇ ” indicates that no residue was observed.
  • the second invention of the present application is extremely useful for enabling low-cost production of a porous metal machine part having desired mechanical strength, dimensional accuracy, surface properties, and the like.

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Abstract

１２０ＭＰａ以上の圧環強さを有する機械部品を製造するための方法において、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末であって、純鉄粉末の占有割合が９５質量％以上の金属粉末を主成分とした原料粉末を圧縮することで所定形状の圧粉体１０を得る圧縮成形工程と、酸化性ガス雰囲気下で圧粉体１０を金属粉末の焼結温度未満で加熱しつつ、金属粉末を酸化性ガスと反応させることにより、金属粉末の粒子間に酸化物皮膜５が形成された強化圧粉体１１を得る皮膜形成工程と、を備える。

Description

機械部品の製造方法
　本発明は、機械部品の製造方法に関し、より詳細には、金属粉末を主成分とした原料粉末の圧粉体を母材とする機械部品（多孔質金属製の機械部品）の製造方法に関する。
　例えば、機械部品の一種であるすべり軸受としては、無数の内部気孔を有する多孔質体からなり、内部気孔に潤滑油等の潤滑剤を含浸させた、いわゆる含油軸受が好適に使用されている。このようなすべり軸受は、金属粉末を主成分とした原料粉末の圧粉体を得る圧縮成形工程、圧粉体に高強度化処理を施す高強度化処理工程、および圧粉体の内部気孔に潤滑油を含浸させる含油工程などを順に経ることで得られる。上記の高強度化処理としては、例えば、金属粉末の粒子同士をネック結合させる焼結処理が広く採用されている。
　上記の焼結処理は、圧粉体を構成する金属粉末の焼結温度以上の高温で圧粉体を加熱する必要があるため、処理後に得られる焼結体には、熱膨張および収縮に伴って各部の寸法・形状精度に崩れが生じ易い。従って、焼結体の各部に機械部品として実使用可能なレベルの寸法精度を確保するためには、焼結体に対してサイジング等の寸法矯正加工を追加的に施すことが必要不可欠になる。しかしながら、この場合、工程数が増加する分、機械部品の製造コストが高くなる。
　そこで、高強度化処理としては、焼結処理に替えて、例えば下記の特許文献１に記載されている水蒸気処理を採用する場合がある。水蒸気処理とは、圧粉体（雰囲気）を加熱しつつ、圧粉体を構成する金属粉末（酸化物皮膜を形成可能な金属粉末）を水蒸気と反応させることにより、金属粉末の粒子表面（粒子間）に酸化物皮膜を形成する処理であり、酸化物皮膜が金属粒子同士を結合させるネッキングの役割を代替する。そして、水蒸気処理は、その処理温度が焼結処理よりも格段に低い関係上、熱膨張および収縮に伴う圧粉体の寸法変化量を抑制することができる。従って、処理後の寸法矯正加工を省略できるという利点がある。
特開昭６３－７２８０３号公報
　特許文献１に開示された方法は、多孔質金属からなる機械部品を比較的低コストに製造可能である点で有用である。しかしながら、本発明者らの検証によれば、圧粉体の成形用粉末の組成等を適正化しなければ、実使用可能なレベルの機械的強度（例えば、圧環強さ１２０ＭＰａ以上）、寸法精度および表面性状（表面精度）を得ることができない可能性が高いことが判明した。
　そこで、本発明の課題は、所望の機械的強度、寸法精度および表面性状等を具備した多孔質金属製の機械部品を低コストに製造可能とすることにある。
　上記の課題を解決するために創案された本願の第１発明は、１２０ＭＰａ以上の圧環強さを有する機械部品を製造するための方法において、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末であって、純鉄粉末の占有割合が９５質量％以上の金属粉末を主成分とした原料粉末を圧縮することにより、所定形状の圧粉体を得る圧縮成形工程と、酸化性ガス雰囲気下で圧粉体を金属粉末の焼結温度未満で加熱しつつ、金属粉末を酸化性ガスと反応させることにより、金属粉末の粒子間に酸化物皮膜が形成された強化圧粉体を得る皮膜形成工程と、を備えることを特徴とする。なお、本発明でいう「圧環強さ」とは、ＪＩＳ　Ｚ　２５０７に規定された方法に基づいて算出される値である。
　上記の第１発明によれば、上記の皮膜形成処理によって金属粉末の粒子間に形成される酸化物皮膜が粒子同士の結合媒体として機能し、圧粉体を焼結したときに形成されるネッキングの役割を代替するので、圧粉体（強化圧粉体）を、そのまま所定の機械部品として使用可能なレベル、具体的には圧環強さ１２０ＭＰａ以上にまで高強度化することができる。また、酸化物皮膜を、金属粉末（純鉄粉末）を水蒸気と反応させる水蒸気処理ではなく、酸化性ガスと反応させて形成したことにより、表面性状に優れた機械部品、具体的には各面の凹凸の高低差が３μｍ未満にまで高められた機械部品を得ることができる。
　また、上記の皮膜形成処理は、圧粉体を金属粉末の焼結温度未満で加熱することにより行われるので、処理前後における寸法変化量を小さくすることができる。そのため、圧粉体を焼結した場合には、その後の実施が必要不可欠であったサイジング等の寸法矯正加工を省略することができる。また、寸法変化量を小さくできれば、圧粉体の成形金型の設計が容易となる。さらに、処理温度が低ければ、処理時に必要なエネルギーも削減できて処理コストが減じられる。以上より、第１発明によれば、実使用可能なレベルの機械的強度、寸法精度および表面性状等を具備した多孔質金属製の機械部品を低コストに製造することができる。
　上記の第１発明において、原料粉末には、圧粉体の成形性や離型性を高めるための固体潤滑剤を含めるのが好ましい。この場合、圧縮成形工程と皮膜形成工程との間に、圧粉体に含まれる固体潤滑剤を除去するための脱脂工程を設けるのが好ましく、さらに、当該脱脂工程は非酸化性雰囲気下で実施するのが好ましい。脱脂工程を酸化性雰囲気下で実施すると、強化圧粉体（機械部品）に必要とされる寸法精度および表面性状を確保することが難しくなるからである。
　また、本願発明者らは鋭意検討を重ね、その結果、酸化物皮膜の形成処理の処理条件を特定すると共に、圧粉体の成形用粉末（原料粉末）に特定の固体潤滑剤を含めることにより、所望の機械的強度、寸法精度および表面性状等を有する多孔質金属製の機械部品を低コストに製造し得ることを見出し、本願の第２発明を創案するに至った。
　すなわち、上記の課題を解決するために創案された本願の第２発明は、多孔質金属製の機械部品を製造するための方法であって、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主成分とし、これに固体潤滑剤を含めた原料粉末を圧縮することにより、所定形状の圧粉体を得る圧縮成形工程と、圧粉体に含まれる固体潤滑剤を除去する脱脂工程と、酸化性ガス雰囲気下で脱脂処理後の圧粉体を金属粉末の焼結温度未満で加熱しつつ、金属粉末を酸化性ガスと反応させることにより、金属粉末の粒子間に酸化物皮膜が形成された強化圧粉体を得る皮膜形成工程と、を備え、固体潤滑剤は、金属成分を含まず、Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓおよびハロゲン族元素の群から選択される元素で構成されたものであり、かつ、分解温度が５００℃未満であると共に、脱脂工程での分解率が質量分率で９５％以上であることを特徴とする。
　なお、上記の第２発明でいう「ハロゲン族元素」とは、周期表の第１７族に属する元素、具体的にはフッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）およびアスタチン（Ａｔ）の総称である。
　上記の構成によれば、皮膜形成処理によって金属粉末の粒子間に形成される酸化物皮膜が粒子同士の結合媒体として機能し、圧粉体を焼結したときに形成されるネッキングの役割を代替するので、強化圧粉体に、所定の機械部品として使用可能なレベルの機械的強度、具体的には圧環強さ１２０ＭＰａ以上の強度を持たせることができる。また、酸化物皮膜の形成処理として、金属粉末を水蒸気と反応させる水蒸気処理ではなく、金属粉末を酸化性ガスと反応させる処理を採用したことにより、表面性状に優れた強化圧粉体（機械部品）、具体的には、主に酸化物皮膜の膜厚差に由来して各面に存在する微小な凹凸の高低差が３μｍ未満にまで高められた機械部品を得ることができる。さらに、原料粉末に含める固体潤滑剤として、上記の種々の条件を満たすものを選択使用することにより、エネルギー消費量および脱脂処理に伴う圧粉体の寸法変化量を極力抑制し得るような低温で脱脂処理を実施しても、固体潤滑剤を適当に分解・除去可能とし、固体潤滑剤に由来する残渣が強化圧粉体に残存するのを防止することができる。この点からも、表面性状に優れた強化圧粉体、ひいては機械部品を得ることができる。
　また、上記の皮膜形成処理は、圧粉体を金属粉末の焼結温度未満で加熱することにより行われるので、処理前後における圧粉体の寸法変化量を小さくすることができる。そのため、圧粉体を焼結した場合には、その後の実施が必要不可欠であったサイジング等の寸法矯正加工を省略することができる。また、寸法変化量を小さくできれば、圧粉体の成形金型の設計が容易となる。さらに、処理温度が低ければ、処理時に必要なエネルギーも削減できて処理コストが減じられる。
　以上より、本願の第２発明によれば、実使用可能なレベルの機械的強度、寸法精度および表面性状等を具備した機械部品を低コストに製造することができる。
　上記の各種条件を満たし、第２発明で好ましく採用し得る固体潤滑剤としては、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド（飽和脂肪酸アミド）を挙げることができる。
　第２発明における脱脂工程は、例えば、窒素雰囲気、還元性雰囲気あるいは真空等の非酸化性雰囲気下で実施するのが好ましい。脱脂工程を酸化性雰囲気下で実施すると、機械部品に必要とされる寸法精度および表面性状を確保することが難しくなるからである。
　以上の構成において、圧粉体の密度が高すぎると、皮膜形成処理時に圧粉体の芯部に存在する金属粒子を酸化性ガスと反応させること、すなわち圧粉体の強度向上に寄与する酸化物皮膜を圧粉体の芯部に形成することが難しくなるという懸念がある。これとは逆に、圧粉体の密度が低すぎると、圧粉体の取り扱い性が低下する、金属粉末の粒子間距離が拡大するため酸化物皮膜を所定態様で形成することが難しくなる、などといった懸念がある。従って、圧粉体の密度は、５．８ｇ／ｃｍ3以上７．２ｇ／ｃｍ3以下とするのが好ましい。
　皮膜形成工程における圧粉体の加熱温度は３５０℃以上７００℃未満に設定するのが好ましく、また、皮膜形成工程の処理時間は６０分以下に設定するのが好ましい。
　以上の構成において、強化圧粉体の内部気孔に潤滑油を含浸させる含油工程をさらに設けることもできる。
　圧縮成形工程では、圧粉体に、支持すべき軸を支持するための軸受面を成形することができ、この軸受面は、型成形された動圧発生部を有するものとしても良い。すなわち、本発明は、例えば、多孔質体からなるすべり軸受、さらにはすべり軸受の一種である動圧軸受を製造するための方法として好ましく適用することができる。
　以上より、本発明によれば、実使用可能なレベルの機械的強度、寸法精度および表面性状を備えた機械部品を低コストに製造することができる。
本願の第１発明に係る製造方法を適用して製造した機械部品の一例であるすべり軸受の概略断面図である。 図１に示すすべり軸受を製造する際に実施される圧縮成形工程において、同工程で使用される成形金型に原料粉末を充填した状態を示す断面図である。 図２Ａに示す成形金型で原料粉末を圧縮成形している状態を示す断面図である。 図１に示すすべり軸受の変形例を示す概略断面図である。 本願の第２発明に係る製造方法を適用して製造した機械部品の一例であるすべり軸受の概略断面図である。 図４に示すすべり軸受の製造工程を示すフロー図である。 図４に示すすべり軸受を製造する際に実施される圧縮成形工程において、同工程で使用される成形金型に原料粉末を充填した状態を示す断面図である。 図６Ａに示す成形金型で原料粉末を圧縮成形している状態を示す断面図である。 図４に示すすべり軸受の変形例を示す概略断面図である。 確認試験で作製した比較例に係る試験体の拡大写真である。 確認試験で作製した実施例に係る試験体の拡大写真である。
　以下、本願の第１発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　第１発明に係る機械部品の製造方法は、例えば、図１に示すように、内周に挿入される軸Ｓをラジアル方向に相対回転自在に支持するためのすべり軸受１、より具体的には、無数の内部気孔２を有する多孔質金属製のすべり軸受１を製造する際に適用される。このすべり軸受１は、その内部気孔２に潤滑油を含浸させた、いわゆる含油状態で使用される。従って、例えば、軸Ｓが回転すると、これに伴って、すべり軸受１の内部気孔２に保持された潤滑油がすべり軸受１の円筒状内周面（ラジアル軸受面３）と軸Ｓの外周面との間の軸受隙間（ラジアル軸受隙間）に滲み出して油膜を形成し、この油膜を介して軸Ｓがラジアル方向に回転自在に支持される。
　すべり軸受１は、純鉄粉末の占有割合が９５質量％以上（本実施形態では純鉄粉末の占有割合が１００質量％）の金属粉末を主成分とした原料粉末の圧粉体、より具体的には、図１中の拡大図に示すように、純鉄粉末の粒子（Ｆｅ粒子）４表面に形成され、隣接するＦｅ粒子４同士を結合した酸化物皮膜５を有する強化圧粉体１１からなり、１２０ＭＰａ以上の圧環強さを有する。また、このすべり軸受１は、各面に存在する微小な凹凸の高低差が極めて小さくなっており、少なくともラジアル軸受面３における上記凹凸の高低差は３μｍ以下となっている。なお、ここでいう「凹凸の高低差」とは、すべり軸受１の製造過程で不可避的に生じる微小な凹凸（具体的には、主に酸化物皮膜５の膜厚差に由来する凹凸）の高低差である。従って、「凹凸の高低差」とは、ＪＩＳ　Ｂ　００２１に規定の「円筒度」を意味し、例えばラジアル軸受隙間内の潤滑油に流体動圧を発生させるべく、ラジアル軸受面３に意図的に設ける凹凸（動圧発生部）の高低差は含まないものとする。このようなすべり軸受１は、主に、圧縮成形工程、脱脂工程、酸化物皮膜形成工程および含油工程を順に経て製造される。以下、各工程について詳細に説明する。
　［圧縮成形工程］
　圧縮成形工程では、原料粉末を圧縮成形することにより、原料粉末を構成する粒子同士が密着した圧粉体１０を得る。圧粉体１０は、例えば一軸加圧成形法により成形することができ、具体的には図２Ａ，図２Ｂに示すような成形金型装置２０を用いて成形される。この成形金型装置２０は、圧粉体１０の外周面を成形する円筒状のダイ２１と、ダイ２１の内周に配され、圧粉体１０の内周面（軸受面３）を成形するコアピン２２と、圧粉体１０の一端面（下端面）および他端面（上端面）を成形する一対の下パンチ２３および上パンチ２４とを備え、コアピン２２、下パンチ２３および上パンチ２４はダイ２１に対して軸方向（上下）に相対移動可能にダイ２１と同軸に配置されている。
　以上の構成を有する成形金型装置２０において、まず、図２Ａに示すように、ダイ２１の内周にコアピン２２を配置した状態で下パンチ２３を下降させ、ダイ２１の内周面、コアピン２２の外周面および下パンチ２３の上端面でキャビティ２５を画成してから、キャビティ２５に原料粉末Ｐを充填する。そして、図２Ｂに示すように上パンチ２４を下降移動させ、キャビティ２５に充填した原料粉末Ｐを軸方向に圧縮すると、内周面にラジアル軸受面３となる円筒面が成形された円筒状の圧粉体１０が得られる。
　ここで、原料粉末Ｐは、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主成分とし、これに所定量の固体潤滑剤（例えば、０．３質量％以上３質量％未満の固体潤滑剤）を添加・混合した混合粉末であって、上記金属粉末は、純鉄粉末の占有割合が９５質量％以上（ここでは１００質量％）とされる。原料粉末Ｐに固体潤滑剤を含めることにより、Ｆｅ粒子同士の摩擦、さらにはＦｅ粒子と金型間の摩擦を低減して圧粉体１０の成形性や離型性を高めることができる。
　原料粉末Ｐを構成する純鉄粉末としては、どのような製法で製造されたものであっても問題なく使用することができる。すなわち、例えば、ガスアトマイズや水アトマイズ等のアトマイズ法により製造されるアトマイズ鉄粉、還元法により製造される還元鉄粉、電解法により製造される電解鉄粉、カルボニル法により製造されるカルボニル鉄粉などが使用できる。但し、ここでは、機械的強度や含油性に優れたすべり軸受１を得る上で好適な還元鉄粉を使用する。また、使用する純鉄粉末の粒径も特に問わないが、コストや圧粉体１０の成形性を考慮すると、純鉄粉末としては、その平均粒径が２０μｍ以上１００μｍ以下のものを使用するのが好ましい。
　純鉄粉末に添加・混合する固体潤滑剤（潤滑剤粉末）としては、例えば、ステアリン酸アルミニウムやステアリン酸亜鉛等の金属石けん、脂肪酸、高級アルコール、グリセリン、エステル、アミンおよびその誘導体、脂肪酸アミドなどのワックス、各種樹脂などが使用できる。例示した固体潤滑剤は、一種のみを使用しても良いし、二種以上を混合して使用しても良い。但し、後述する脱脂工程で実施される脱脂処理の処理温度で完全に分解・除去し得るような固体潤滑剤を選択使用するのが好ましい。
　原料粉末Ｐの成形圧は、密度が５．８ｇ／ｃｍ3以上７．２ｇ／ｃｍ3以下の圧粉体１０を得ることができるように調整される。このような密度を有する圧粉体１０は、本実施形態で採用した一軸加圧成形法であっても確実に得ることができる。一軸加圧成形法であれば、圧粉体１０を得る際に利用できるその他の加圧成形法（例えば、多軸ＣＮＣプレスを用いた成形、冷間等方圧加圧法、熱間等方圧加圧法等）に比べて圧粉体１０を低コストに得ることができるという利点がある。もちろん、一軸加圧成形法に替えて、多軸ＣＮＣプレスを用いた成形、冷間等方圧加圧法、熱間等方圧加圧法等を利用して圧粉体１０を成形しても構わない。
　［脱脂工程］
　この脱脂工程では、圧粉体１０に含まれる固体潤滑剤を分解・除去するための脱脂処理が実施される。脱脂処理は、不活性ガス、還元性ガスあるいは真空等の非酸化性ガス雰囲気下に配置した圧粉体１０を、後述する皮膜形成処理の処理温度よりも低い温度で所定時間（例えば、３５０℃×９０分間）加熱することにより行われる。このような処理条件で脱脂処理を実施することにより、固体潤滑剤が十分に分解・除去されるより前にＦｅ粒子４表面に酸化物皮膜５が形成され、その結果、すべり軸受１の表面性状が粗悪化するのを可及的に防止することができる。
　［酸化物皮膜形成工程］
　この工程では、酸化性ガス雰囲気下（例えば、大気、酸素等の酸化性ガス、あるいはこれらに窒素やアルゴンなどの不活性ガスを混合したガス雰囲気下）に置かれた圧粉体１０を、純鉄粉末の焼結温度未満で所定時間加熱しつつ、圧粉体１０を構成するＦｅ粒子４を酸化性ガスと反応させる。これにより、圧粉体１０を構成するＦｅ粒子４の表面に酸化物皮膜５が徐々に形成され、この皮膜５が成長するのに伴って、隣接するＦｅ粒子４同士が酸化物皮膜５を介して結合した強化圧粉体１１が得られる。なお、酸化物皮膜５は、主にＦｅ3Ｏ4、Ｆｅ2Ｏ3、ＦｅＯの群から選択される２種類以上の混相となり、どのような相になるかは、皮膜形成処理の処理条件等によって異なる。
　処理対象の圧粉体１０の形状や大きさにもよるが、皮膜形成処理の具体的な処理温度および処理時間は、それぞれ、３５０℃以上７００℃未満、および１０分以上６０分以下とするのが好ましい。処理温度が３５０℃未満および／又は処理時間が１０分未満であると、すべり軸受１に必要とされる機械的強度を確保し得るだけの酸化物皮膜５を形成することができない可能性が高まる。一方、処理温度が７００℃以上になると、当該処理によって形成される酸化物皮膜５がいわゆる赤錆を主成分としたものになるため、強化圧粉体１１の表面性状が粗悪になり、特にラジアル軸受面３に必要とされる３μｍ以下の円筒度を確保できなくなる。また、皮膜形成処理の処理時間が６０分を超えると、酸化物皮膜５の成長が停止して圧粉体１０（強化圧粉体１１）の強度向上効果が飽和することに加え、皮膜形成処理に多大なコストが必要になる。以上のことから、皮膜形成処理の処理温度は３５０℃以上７００℃未満とし、また、処理時間は１０分以上６０分以下とする。
　［含油工程］
　この含油工程では、上記の酸化物皮膜形成工程を経て得られた強化圧粉体１１の内部気孔２に潤滑油を含浸させる。潤滑油の含浸方法としては、例えば真空含浸を採用することができる。なお、この含油工程は、必ずしも実施する必要はなく、必要に応じて実施すれば良い。
　以上で説明したように、本発明によれば、上記の皮膜形成処理によってＦｅ粒子４間に形成される酸化物皮膜５がＦｅ粒子４同士の結合媒体として機能し、圧粉体を焼結したときに形成されるネッキングの役割を代替するので、圧粉体１０（強化圧粉体１１）を、そのまますべり軸受１として使用可能なレベル、具体的には圧環強さ１２０ＭＰａ以上にまで高強度化することができる。また、酸化物皮膜５を、金属粉末（純鉄粉末）を水蒸気と反応させる水蒸気処理ではなく、酸化性ガスと反応させて形成したことにより、表面性状に優れたすべり軸受１、特にラジアル軸受面３に存在する微小な凹凸の高低差（ラジアル軸受面３の円筒度）が３μｍ未満にまで高められたすべり軸受１を得ることができる。
　また、酸化物皮膜５の存在により、強化圧粉体１１の気孔率は、圧粉体１０のそれよりも小さくなる。そのため、この強化圧粉体１１をすべり軸受１として用いれば、圧粉体１０をいたずらに高密度に成形せずとも、また、圧粉体１０に対して別途の封孔処理等を施さずとも、ラジアル軸受隙間に形成される油膜の剛性低下を可及的に防止し、所望の軸受性能を安定的に発揮可能なすべり軸受１を実現することができる。
　また、酸化物皮膜５を形成するために圧粉体１０に施される皮膜形成処理は、その処理温度が、圧粉体１０を焼結する場合の加熱温度よりも格段に低いので、処理に伴う寸法変化量（寸法変化率）を小さくすることができる。そのため、圧粉体１０を焼結した場合には、焼結工程後の実施が必要不可欠であったサイジング等の寸法矯正加工を省略することも可能になる。また、寸法変化量を小さくできれば、圧粉体１０を成形するための成形金型装置２０の設計が容易となる。さらに、処理温度が低ければ、処理時に必要なエネルギーも削減できるため、処理コストを低減できる。以上より、本発明によれば、実使用可能なレベルの機械的強度、寸法精度および表面性状を具備したすべり軸受１を低コストに製造することができる。
　以上では、ラジアル荷重を支持する（軸Ｓをラジアル方向に支持する）すべり軸受１を製造するにあたり本願の第１発明を適用したが、第１発明は、ラジアル荷重およびスラスト荷重の双方を支持するすべり軸受１や、スラスト荷重のみを支持するすべり軸受１を製造する際にも好ましく適用することができる。
　また、第１発明は、ラジアル軸受面３に、ラジアル軸受隙間内の潤滑油に流体動圧を発生させるための動圧発生部が設けられた、いわゆる動圧軸受を製造する際に適用することもできる。図３は、軸方向に離間した二箇所にラジアル軸受面３が設けられ、かつ両ラジアル軸受面３のそれぞれに動圧発生部６が設けられたすべり軸受１（動圧軸受）の一例である。図示例の動圧発生部６は、ヘリングボーン形状に配置された複数の動圧溝７で構成されている。図示は省略するが、このような動圧軸受は、例えば、圧縮成形工程において、外周面に動圧発生部６の形状に対応した型部を有するコアピン２２（図２を参照）を用いて圧粉体１０を成形し、その後、この圧粉体１０に対して上記の脱脂処理や酸化物皮膜の形成処理を施すことで得られる。なお、図３に示す動圧発生部６はあくまでも一例であり、ラジアル軸受隙間内の潤滑油に流体動圧を発生させ得るものであればその形態は特に問わない。また、図示は省略するが、本発明は、スラスト荷重を支持するためのスラスト軸受面に、スラスト軸受隙間内の潤滑油に流体動圧を発生させるための動圧発生部が設けられたすべり軸受１（動圧軸受）を製造する際にも好ましく適用することができる。
　また、第１発明は、以上で述べたすべり軸受１のみならず、ギヤやカム等、その他の機械部品を製造する際にも好ましく適用することができる。
　以下、本願の第２発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　第２発明に係る機械部品の製造方法は、例えば、図４に示すように、内周に挿入される軸Ｓａをラジアル方向に相対回転自在に支持するためのすべり軸受１０１、より具体的には、無数の内部気孔１０２を有する多孔質金属製のすべり軸受１０１を製造する際に適用される。このすべり軸受１０１は、その内部気孔１０２に潤滑油を含浸させた、いわゆる含油状態で使用される。従って、例えば、軸Ｓａが回転すると、これに伴って、すべり軸受１０１の内部気孔１０２に保持された潤滑油がすべり軸受１０１の円筒状内周面（ラジアル軸受面１０３）と軸Ｓａの外周面との間の軸受隙間（ラジアル軸受隙間）に滲み出して油膜を形成し、この油膜を介して軸Ｓａがラジアル方向に回転自在に支持される。
　すべり軸受１０１は、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末（例えば、純鉄粉末の占有割合が９５質量％以上の金属粉末）を主成分とした原料粉末の圧粉体に高強度化処理を施すことで形成された強化圧粉体１１１からなる。強化圧粉体１１１からなるすべり軸受１０１は、図４中の拡大図に模式的に示すように、Ｆｅ粒子１０４表面（Ｆｅ粒子１０４間）に形成され、隣接するＦｅ粒子１０４同士を結合した酸化物皮膜１０５を有し、１２０ＭＰａ以上の圧環強さを有する。また、このすべり軸受１０１は、各面に存在する微小な凹凸の高低差が極めて小さくなっており、少なくともラジアル軸受面１０３における上記凹凸の高低差は３μｍ以下となっている。なお、ここでいう「凹凸の高低差」とは、すべり軸受１０１の製造過程で不可避的に生じる微小な凹凸（具体的には、主に酸化物皮膜１０５の膜厚差に由来する凹凸）の高低差であって、例えばラジアル軸受隙間内の潤滑油に流体動圧を発生させるべく、ラジアル軸受面１０３に意図的に設ける凹凸（動圧発生部）の高低差は含まないものとする。従って、ここでいう「凹凸の高低差」とは、換言するならば、ＪＩＳ　Ｂ　００２１に規定の「円筒度」を意味する。
　以上の構成を有するすべり軸受１０１は、図５に示すように、圧縮成形工程Ｓ１、脱脂工程Ｓ２、皮膜形成工程Ｓ３および含油工程Ｓ４を順に経て製造される。以下、各工程について詳細に説明する。
［圧縮成形工程］
　圧縮成形工程Ｓ１では、原料粉末を圧縮成形することにより、原料粉末を構成する粒子同士が密着した圧粉体１１０を得る。圧粉体１１０は、例えば一軸加圧成形法により成形することができ、具体的には図６Ａ，図６Ｂに示すような成形金型装置１２０を用いて成形される。この成形金型装置１２０は、圧粉体１１０の外周面を成形する円筒状のダイ１２１と、ダイ１２１の内周に配され、圧粉体１１０の内周面（軸受面１０３）を成形するコアピン１２２と、圧粉体１１０の一端面（下端面）および他端面（上端面）を成形する一対の下パンチ１２３および上パンチ１２４とを備え、コアピン１２２、下パンチ１２３および上パンチ１２４はダイ１２１に対して軸方向（上下）に相対移動可能にダイ１２１と同軸に配置されている。
　以上の構成を有する成形金型装置１２０において、まず、図６Ａに示すように、ダイ１２１の内周にコアピン１２２を配置した状態で下パンチ１２３を下降させ、ダイ１２１の内周面、コアピン１２２の外周面および下パンチ１２３の上端面でキャビティ１２５を画成してから、キャビティ１２５に原料粉末Ｐ１を充填する。そして、図６Ｂに示すように上パンチ１２４を下降移動させ、キャビティ１２５に充填した原料粉末Ｐ１を軸方向に圧縮すると、内周面に円筒状のラジアル軸受面１０３が成形された円筒状の圧粉体１１０が得られる。
　ここで、原料粉末Ｐ１は、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主成分とし、これに所定量の固体潤滑剤（例えば、０．３質量％以上３質量％未満の固体潤滑剤）を添加・混合した混合粉末とされ、金属粉末としては、例えば、純鉄粉末の占有割合が９５質量％以上のものが選択使用される。純鉄粉末としては、どのような製法で製造されたものであっても問題なく使用することができる。すなわち、例えば、ガスアトマイズや水アトマイズ等のアトマイズ法により製造されるアトマイズ鉄粉、還元法により製造される還元鉄粉、電解法により製造される電解鉄粉、カルボニル法により製造されるカルボニル鉄粉などが使用できる。但し、ここでは、機械的強度や含油性に優れたすべり軸受１０１を得る上で好適な還元鉄粉を使用する。また、使用する純鉄粉末の粒径も特に問わないが、コストや圧粉体１１０の成形性を考慮すると、平均粒径が２０μｍ以上１００μｍ以下の純鉄粉末を使用するのが好ましい。
　なお、上記の金属粉末は、酸化物皮膜を形成可能なものであれば良く、純鉄粉末以外にも、例えば、合金元素を含む鉄系合金粉末、銅粉末（銅系合金粉末）、アルミニウム合金粉末、マグネシウム合金粉末などの群から選択される一種又は二種以上を使用できる。また、合金粉末を使用する場合、完全合金粉末又は部分合金化粉末の何れを使用しても構わない。
　本実施形態では、固体潤滑剤として、以下の条件を全て満たすものが選択使用される。
・有機物を構成する基本的な元素、具体的には、Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓおよびハロゲン族元素の群から選択される元素で構成され、金属成分を含まないもの。
・分解温度が５００℃（好ましくは３５０℃）未満。
・脱脂工程Ｓ２での分解率が、質量分率で９５％（９５質量％）以上。
　なお、分解温度は、一般に、分子量（Ｍ）が大きくなるほど高くなり、分子量が小さくなるほど低くなる傾向にあることから、分解温度に関する条件を分子量の条件に置き換えると、「分子量Ｍが６００未満」とも言える。
　上記の全ての条件に適合する固体潤滑剤としては、例えば以下のものを挙げることができる。
・ステアリン酸アミド（化学式：Ｃ18Ｈ37ＮＯ、Ｍ≒２８３、分解温度≒２５０℃）
・ラウリン酸アミド（化学式：Ｃ12Ｈ25ＮＯ、Ｍ≒１９９、分解温度≒３００℃）
・パルミチン酸アミド（化学式：Ｃ16Ｈ33ＮＯ、Ｍ≒２５５、分解温度≒２４０℃）
・ベヘン酸アミド（化学式：Ｃ22Ｈ45ＮＯ、Ｍ≒３３９、分解温度≒３４０℃）
・エチレンビスカプリン酸アミド（化学式：Ｃ22Ｈ44Ｎ2Ｏ2、Ｍ≒３６８、分解温度≒３７０℃）
・エチレンビスラウリン酸アミド（化学式：Ｃ26Ｈ52Ｎ2Ｏ2、Ｍ≒４２４、分解温度≒４００℃）
・エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド（化学式：Ｃ38Ｈ76Ｎ2Ｏ4、Ｍ≒５９２、分解温度≒４６５℃）
・エルカ酸アミド（化学式：Ｃ22Ｈ43ＮＯ、Ｍ≒３３７、分解温度≒４７０℃）
　逆に、上記の条件を何れか一つでも満足せず、意図的に使用しない固体潤滑剤としては、例えば以下のものを挙げることができる。
・ステアリン酸亜鉛（∵金属成分であるＺｎを含み、分解温度≒５４０℃）
・ステアリン酸カルシウム（∵金属成分であるＣａを含み、分解温度≒５００℃）
・ステアリン酸アルミニウム（∵金属成分であるＡｌを含み、分解温度≒５２５℃）
・エチレンビスステアリン酸アミド（∵分解温度≒６００℃）
・エチレンビスオレイン酸アミド（∵分解温度≒６７０℃）
　原料粉末Ｐ１の成形圧は、密度が５．８ｇ／ｃｍ3以上７．２ｇ／ｃｍ3以下の圧粉体１１０を得ることができるように調整される。このような密度を有する圧粉体１１０は、本実施形態で採用した一軸加圧成形法であっても確実に得ることができる。一軸加圧成形法であれば、圧粉体１１０を得る際に利用できるその他の加圧成形法（例えば、多軸ＣＮＣプレスを用いた成形、冷間等方圧加圧法、熱間等方圧加圧法等）に比べて圧粉体１１０を低コストに得ることができるという利点がある。もちろん、一軸加圧成形法に替えて、多軸ＣＮＣプレスを用いた成形、冷間等方圧加圧法、熱間等方圧加圧法等を利用して圧粉体１１０を成形しても構わない。
［脱脂工程］
　脱脂工程Ｓ２では、圧粉体１１０に含まれる固体潤滑剤を分解・除去するための脱脂処理が実施される。脱脂処理は、窒素等の不活性ガス、還元性ガスあるいは真空等の非酸化性雰囲気下に配置した圧粉体１１０を、圧粉体１１０に含まれる固体潤滑剤の分解温度以上で所定時間加熱することが好ましい。ただし、圧粉体１１０に含まれる純鉄粉末等の酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を酸化させる雰囲気下（例えば、大気）で脱脂処理を行なっても構わない。
　ここで、前述のとおり、本実施形態では、脱脂工程Ｓ２での分解率が９５質量％以上の固体潤滑剤が選択使用される。逆に言えば、脱脂処理の処理温度および処理時間（圧粉体１１０の加熱温度および加熱時間）は、圧粉体１１０に含まれる固体潤滑剤を９５質量％以上分解し得るように設定される。これは、脱脂処理後の圧粉体１１０に多くの固体潤滑剤（に由来する残渣）が残存していると、後述する皮膜形成工程Ｓ３での皮膜形成処理の実施時には、固体潤滑剤が追加的に分解・除去されながらＦｅ粒子１０４の表面に酸化物皮膜１０５が形成されてしまうため、皮膜形成処理によって得られる強化圧粉体１１１、ひいてはすべり軸受１０１の表面性状が粗悪化してしまうからである。このような理由により、本実施形態では、金属成分を含み、脱脂処理後にも多量の残渣が圧粉体１１０に残存し易いステアリン酸亜鉛等の金属石けんからなる固体潤滑剤の使用を意図的に避け、有機物を構成する基本的な元素で構成された固体潤滑剤を選択使用するようにしている。
　なお、脱脂処理による固体潤滑剤の分解率は、一般に、脱脂処理の処理温度を高くする、および／又は脱脂処理の処理時間を長くすることによって高めることができる。しかしながら、脱脂処理の処理温度を高くするほど、また、脱脂処理の処理時間を長くするほど、脱脂工程Ｓ２でのエネルギー消費が増して不経済であることに加え、脱脂処理の実施に伴う圧粉体１１０の膨張・収縮量が大きくなって圧粉体１１０、ひいてはすべり軸受１０１の形状（寸法）精度に狂いが生じ易くなる。以上の理由から、本実施形態では、前述した条件を全て満たす固体潤滑剤、例えば、ステアリン酸アミドやパルミチン酸アミド等、飽和脂肪酸アミドからなる固体潤滑剤を選択使用している。このような固体潤滑剤を使用する場合、脱脂処理の処理温度および処理時間は、それぞれ、例えば３５０℃以下および９０分以下に設定される。
［皮膜形成工程］
　皮膜形成工程Ｓ３では、酸化性ガス雰囲気下（例えば、大気、酸素等の酸化性ガス雰囲気下、あるいはこれらに窒素やアルゴンなどの不活性ガスを混合した混合ガス雰囲気下であって、酸素分率が２ｖｏｌ．％以上の混合ガス雰囲気下）に置かれた圧粉体１１０を、金属粉末（ここでは純鉄粉末）の焼結温度未満で所定時間加熱しつつ、圧粉体１１０を構成するＦｅ粒子１０４を酸化性ガスと反応させる。これにより、圧粉体１１０を構成するＦｅ粒子１０４の表面に酸化物皮膜１０５が徐々に形成され、この皮膜１０５が成長するのに伴って、隣接するＦｅ粒子１０４同士が酸化物皮膜１０５を介して結合した強化圧粉体１１１が得られる。酸化物皮膜１０５は、主にＦｅ3Ｏ4、Ｆｅ2Ｏ3、ＦｅＯの群から選択される２種類以上の混相となり、どのような相になるかは、皮膜形成処理の処理条件等によって異なる。
　処理対象の圧粉体１１０の形状や大きさにもよるが、皮膜形成処理の具体的な処理温度および処理時間は、それぞれ、３５０℃以上７００℃未満、および１０分以上６０分以下とするのが好ましい。処理温度が３５０℃未満および／又は処理時間が１０分未満であると、すべり軸受１０１に必要とされる機械的強度を確保し得るだけの酸化物皮膜１０５を形成することができない可能性が高まる。一方、処理温度が７００℃以上になると、当該処理によって形成される酸化物皮膜１０５がいわゆる赤錆を主成分としたものになるため、強化圧粉体１１１の表面性状が粗悪になり、特にラジアル軸受面１０３に必要とされる３μｍ以下の円筒度を確保できなくなる。また、皮膜形成処理の処理時間が６０分を超えると、酸化物皮膜１０５の成長が停止して圧粉体１１０（強化圧粉体１１１）の強度向上効果が飽和することに加え、皮膜形成処理に多大なコストが必要になる。以上のことから、皮膜形成処理の処理温度は３５０℃以上７００℃未満とし、また、処理時間は１０分以上６０分以下とする。
［含油工程］
　含油工程Ｓ４では、強化圧粉体１１１の内部気孔１０２に潤滑油を含浸させる。潤滑油の含浸方法としては、例えば真空含浸を採用することができる。なお、この含油工程は、必ずしも実施する必要はなく、必要に応じて実施すれば良い。
　以上で説明したように、本発明によれば、上記の皮膜形成処理によってＦｅ粒子１０４間に形成される酸化物皮膜１０５がＦｅ粒子１０４同士の結合媒体として機能し、圧粉体を焼結したときに形成されるネッキングの役割を代替するので、圧粉体１１０（強化圧粉体１１１）を、そのまますべり軸受１０１として使用可能なレベル、具体的には圧環強さ１２０ＭＰａ以上にまで高強度化することができる。また、酸化物皮膜１０５を、金属粉末（純鉄粉末）を水蒸気と反応させる水蒸気処理ではなく、酸化性ガスと反応させて形成したことにより、表面性状に優れたすべり軸受１０１、特にラジアル軸受面１０３の円筒度が３μｍ未満にまで高められたすべり軸受１０１を得ることができる。さらに、原料粉末Ｐ１に含める固体潤滑剤として、上記の種々の条件を満たすものを選択使用したことにより、エネルギー消費量および脱脂処理に伴う圧粉体１１０の寸法変化量を極力抑制し得るような低温で脱脂処理を実施しても、固体潤滑剤を適当に分解・除去可能とし、固体潤滑剤に由来する残渣が強化圧粉体１１１に残存するのを防止することができる。この点からも、表面性状に優れたすべり軸受１０１を得ることができる。
　また、酸化物皮膜１０５の存在により、強化圧粉体１１１の気孔率は、圧粉体１１０のそれよりも小さくなる。そのため、この強化圧粉体１１１をすべり軸受１０１として用いれば、圧粉体１１０をいたずらに高密度に成形せずとも、また、圧粉体１１０に対して別途の封孔処理等を施さずとも、ラジアル軸受隙間に形成される油膜の剛性低下を可及的に防止し、所望の軸受性能を安定的に発揮可能なすべり軸受１０１を実現することができる。
　また、酸化物皮膜１０５を形成するために圧粉体１１０に施される皮膜形成処理は、その処理温度が、圧粉体１１０を焼結する場合の加熱温度よりも格段に低いので、処理に伴う寸法変化量（寸法変化率）を小さくすることができる。そのため、圧粉体１１０を焼結した場合には、焼結工程後の実施が必要不可欠であったサイジング等の寸法矯正加工を省略することも可能になる。また、寸法変化量を小さくできれば、圧粉体１１０を成形するための成形金型装置１２０の設計が容易となる。さらに、処理温度が低ければ、処理時に必要なエネルギーも削減できるため、処理コストを低減できる。
　以上より、第２発明によれば、実使用可能なレベルの機械的強度、寸法精度および表面性状を具備したすべり軸受１０１を低コストに製造することができる。
　以上では、ラジアル荷重を支持する（軸Ｓａをラジアル方向に支持する）すべり軸受１０１を製造するにあたり第２発明を適用したが、第２発明は、ラジアル荷重およびスラスト荷重の双方を支持するすべり軸受１０１や、スラスト荷重のみを支持するすべり軸受１０１を製造する際にも好ましく適用することができる。
　また、第２発明は、ラジアル軸受面１０３に、ラジアル軸受隙間内の潤滑油に流体動圧を発生させるための動圧発生部が設けられた、いわゆる動圧軸受を製造する際に適用することもできる。図７は、軸方向に離間した二箇所にラジアル軸受面１０３が設けられ、かつ両ラジアル軸受面１０３のそれぞれに動圧発生部１０６が設けられたすべり軸受１０１（動圧軸受）の一例である。図示例の動圧発生部１０６は、ヘリングボーン形状に配置された複数の動圧溝１０７で構成されている。図示は省略するが、このような動圧軸受は、例えば、圧縮成形工程において、外周面に動圧発生部１０６の形状に対応した型部を有するコアピン１２２（図６を参照）を用いて圧粉体１１０を成形し、その後、この圧粉体１１０に対して上記の脱脂処理や酸化物皮膜の形成処理を施すことで得られる。なお、図７に示す動圧発生部１０６はあくまでも一例であり、ラジアル軸受隙間内の潤滑油に流体動圧を発生させ得るものであればその形態は特に問わない。
　また、図示は省略するが、第２発明は、スラスト荷重を支持するためのスラスト軸受面に、スラスト軸受隙間内の潤滑油に流体動圧を発生させるための動圧発生部が設けられたすべり軸受１０１（動圧軸受）を製造する際にも好ましく適用することができる。
　また、第２発明は、以上で述べたすべり軸受１０１のみならず、ギヤやカム等、その他の機械部品を製造する際にも好ましく適用することができる。
　本願の第１発明の有用性を実証するため、（１）圧粉体の密度、（２）金属粉末（酸化物皮膜を形成可能な金属粉末。以下同様。）の組成、（３）脱脂処理の実施雰囲気、（４）皮膜形成処理の処理温度・時間、および（５）皮膜形成処理の実施雰囲気のそれぞれが、機械部品（上記の強化圧粉体１１を母材とする機械部品）の（Ａ）強度、（Ｂ）寸法変化率および（Ｃ）表面性状に与える影響を調査・確認した。なお、各試験では、図１に示すすべり軸受１に対応する円筒状の試験体を使用した。以下、まず、上記（Ａ）－（Ｃ）の評価項目の評価方法および評価基準を説明する。
（Ａ）強度
［評価方法］
　ＪＩＳ　Ｚ　２５０７に規定の方法に則って試験体の圧環強さ［単位：ＭＰａ］を測定・算出し、この圧環強さに基づいて試験体の強度を「◎」、「○」および「×」の三段階で評価した。なお、ここでいう圧環強さは、同一条件で作製した試験体３個について測定・算出した圧環強さの平均値である。
［評価基準］
　「◎」：圧環強さ１５０ＭＰａ以上
　「○」：圧環強さ１２０ＭＰａ以上１５０ＭＰａ未満
　「×」：圧環強さ１２０ＭＰａ未満
（Ｂ）寸法変化率
［評価方法］
　原料粉末を圧縮成形することにより得られた圧粉体の内径寸法と、この圧粉体に対して脱脂処理および酸化物皮膜の形成処理を施すことにより得られた強化圧粉体の内径寸法とをボアゲージで測定することで寸法変化率［単位：％］を算出し、この算出値に基づいて寸法変化率を「◎」、「○」および「×」の三段階で評価した。なお、ここでいう寸法変化率は、同一条件で作製した試験体３個について算出した寸法変化率の平均値である。また、寸法変化率の算出式は以下のとおりである。
　“寸法変化率（σ）”＝［（“圧粉体の内径寸法”－“強化圧粉体の内径寸法”）／“強化圧粉体の内径寸法”］×１００
［評価基準］
　「◎」：－０．１％≦σ＜０
　「○」：－０．２％≦σ≦－０．１％
　「×」：σ＜－０．２％
（Ｃ）表面性状
［評価方法］
　同一条件で作製した試験体を３個準備し、一の試験体につき、周方向の任意の４箇所における内径面の軸方向の輪郭形状をデータ化してから、各輪郭形状データにおいて基準線との高低差が最も大きい突起の高さ（最大突起高さ）を記録した。そして、計１２個の“最大突起高さ”のうち、値が最大の“最大突起高さ”に基づき、試験体の表面性状を「◎」、「○」および「×」の三段階で評価した。
［評価基準］
　「◎」：最大突起高さ３μｍ未満
　「○」：最大突起高さ３μｍ以上７μｍ未満
　「×」：最大突起高さ７μｍ以上
　以下、各試験の実施態様および試験結果を説明する。
（１）第１の確認試験：圧粉体の密度
　圧粉体の密度が、上記の強化圧粉体１１を母材とする機械部品の強度、寸法変化率および表面性状に与える影響を調査・確認した。この確認試験の実施に際して、７種類の試験体（実施例１－５および比較例１－２）を作製した。７種類の試験体は、圧粉体の密度が相互に異なるように原料粉末の成形圧を相互に異ならせる以外は、同様の条件・手順で作製した。詳細は、以下のとおりである。
［試験体の作製手順］
　まず、酸化物皮膜を形成可能な金属粉末（ここでは還元純鉄粉末が質量比で１００％の金属粉末）に対し、アミドワックス系の潤滑剤粉末を０．５質量％添加・混合することで原料粉末を得た。次いで、この原料粉末をＳＫＤ１１製の成形金型に充填してから、一軸加圧成形法によって所定の密度に圧縮成形し、円筒状の圧粉体を得た。次いで、この圧粉体に対して脱脂処理および酸化物皮膜の形成処理を施した。脱脂処理の処理条件は、雰囲気：窒素ガス、加熱温度：３５０℃、加熱時間：９０分とし、皮膜形成処理の処理条件は、雰囲気：大気、加熱温度：５００℃、加熱時間：１０分とした。
　この試験で確認・評価した各試験体の密度、および評価結果を下記の表１に示す。なお、この第１の確認試験および後述する第２－第５の確認試験では、上記（Ａ）－（Ｃ）の評価項目のうち、何れか一つにでも「×」の評価が付いた試験体については、要求特性を満足せず、そのままでは実使用できないものであるとして総合評価を「×」とした。一方、各試験において、上記（Ａ）－（Ｃ）の全ての評価項目で「◎」又は「○」の評価が付いた試験体については、そのままでも実使用できるものであるとして総合評価を「○」とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１からも明らかなように、圧粉体の密度が所定の水準を下回る場合（比較例１）、所望の圧環強さおよび表面性状（内径面の円筒度）を確保することができず、また、圧粉体の密度が所定の水準を上回る場合（比較例２）、所望の圧環強さ、寸法変化率（形状精度）および内径面の円筒度を確保することができない。従って、当該第１の確認試験の試験結果から、圧粉体の密度は、５．８ｇ／ｃｍ3以上７．２ｇ／ｃｍ3以下とするのが好ましく、６．０ｇ／ｃｍ3以上６．５ｇ／ｃｍ3以下とするのが一層好ましいことが理解される。
（２）第２の確認試験：金属粉末の組成
　金属粉末の組成が、上記の強化圧粉体１１を母材とする機械部品の（Ａ）強度、（Ｂ）寸法変化率および（Ｃ）表面性状に与える影響を調査・確認した。この確認試験の実施に際しては、新たに４種類の試験体（実施例６－７および比較例３－４）を作製した。新たに作製した４種類の試験体は、金属粉末の組成を相互に異ならせる（金属粉末として、還元純鉄粉末と所定量の電解銅粉末とを混合した混合粉末を使用する）以外は、第１の確認試験を実施するにあたって作製した実施例３に係る試験体と同様の条件・手順で作製した。
　この確認試験で確認・評価した各試験体の作製用粉末の組成、および評価結果を下記の表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２からも明らかなように、金属粉末における銅粉末の占有割合が増すにつれて、試験体内径面の表面性状（円筒度）が顕著に低下し、特に金属粉末における銅粉末の占有割合が所定の水準を超えると（比較例３，４）、すべり軸受１として使用可能なレベルの円筒度を確保できないことが判明した。これは、主に、Ｆｅ粒子の表面に形成される酸化物皮膜の膜厚（皮膜の成長速度）と、Ｃｕ粒子の表面に形成される酸化物皮膜の膜厚とが相互に異なるためであると推察される。従って、この試験結果から、金属粉末としては、純鉄粉末の占有割合が９５％以上のものを使用するのが好ましく、純鉄粉末の占有割合が１００％のものを使用するのが特に好ましいことがわかる。
（３）第３の確認試験：脱脂処理の実施雰囲気
　次に、圧粉体に脱脂処理を施す際の雰囲気が、上記の強化圧粉体１１を母材とする機械部品の（Ａ）強度、（Ｂ）寸法変化率および（Ｃ）表面性状に与える影響を調査・確認した。この確認試験の実施に際しては、新たに４種類の試験体（実施例８－９および比較例５－６）を作製・準備した。新たに作製した４種類の試験体は、脱脂雰囲気を異ならせる以外は、実施例３に係る試験体と同様の条件・手順で作製した。
　各試験体の作製に際して採用した脱脂雰囲気を、各試験体についての評価とともに下記の表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３からも明らかなように、圧粉体に対する脱脂処理を大気や酸素等の酸化性雰囲気下で実施すると、すべり軸受１として実使用可能なレベルの形状精度および内径面の円筒度を確保することができない。従って、圧粉体に対する脱脂処理は、窒素等の非酸化性雰囲気下で実施するのが好ましいことが理解される。
（４）第４の確認試験：皮膜形成処理の処理温度・時間
　酸化物皮膜の形成処理の処理温度および処理時間が、上記の強化圧粉体１１を母材とする機械部品の（Ａ）強度、（Ｂ）寸法変化率および（Ｃ）表面性状に与える影響を調査・確認した。この確認試験の実施に際しては、新たに６種類の試験体（実施例１０－１３および比較例７－８）を作製した。新たに作製した６種類の試験体は、皮膜形成処理の処理条件を異ならせる以外は、実施例３に係る試験体と同様の条件・手順で作製した。
　各試験体の作製に際して採用した皮膜形成処理の処理温度および時間を、各試験体についての評価とともに下記の表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４からも明らかなように、皮膜形成処理の処理温度を高くするほど、また皮膜形成処理の処理時間を長くするほど、試験体の圧環強さを高めることができる一方で、寸法変化率が大きくなると共に表面性状が悪化することが理解される。特に、皮膜形成処理の処理温度又は処理時間が一定の水準を超えると、試験体の寸法変化率が過大となり、サイジング等の寸法矯正加工を追加的に施さなければすべり軸受１として使用可能なレベルの形状精度を確保することができない。また、皮膜形成処理の処理温度が高過ぎると、表面性状が著しく悪化した（比較例８）。これは、皮膜形成処理に伴って形成される酸化物皮膜が赤錆を主成分としたものになるためである。従って、この試験結果から、皮膜形成処理の処理温度（圧粉体の加熱温度）は、３５０℃以上７００℃未満が好ましく、３５０℃以上６００℃以下が一層好ましい。また、皮膜形成処理の処理時間は、１０分以上６０分以下が好ましい。
（５）第５の確認試験：皮膜形成処理の実施雰囲気
　酸化物皮膜の形成処理の実施雰囲気が、上記の強化圧粉体１１を母材とする機械部品の（Ａ）強度、（Ｂ）寸法変化率および（Ｃ）表面性状に与える影響を調査・確認した。この確認試験の実施に際しては、新たに４種類の試験体（実施例１４および比較例９－１１）を作製した。新たに作製した４種類の試験体は、皮膜形成処理の実施雰囲気を異ならせる以外は、実施例３に係る試験体と同様の条件・手順で作製した。
　各試験体の作製に際して採用した皮膜形成処理の実施雰囲気を、各試験体についての評価結果とともに下記の表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５からも明らかなように、皮膜形成処理を真空や窒素等の非酸化性雰囲気下で実施した場合には、所望の圧環強さを確保することができず、皮膜形成処理を水蒸気の存在下で実施した場合（要するに、皮膜形成処理としていわゆる水蒸気処理を採用した場合）には、表面性状が粗悪であり、すべり軸受としてそのまま実使用できる品質を確保できなかった。
　以上の確認試験結果から、本願の第１発明は、所望の機械的強度、寸法精度および表面性状等を具備した多孔質金属製の機械部品を低コストに製造することを可能にする極めて有用なものであることが理解される。
　本願の第２発明の有用性を実証するため、複数種の固体潤滑剤を準備し、各固体潤滑剤について、（１）分解率、（２）脱脂処理後の残渣の有無、（３）皮膜形成処理後の残渣の有無、を調査・確認するための試験を実施した。
（１）固体潤滑剤の分解率
　まず、固体潤滑剤の分解率を調査・確認するため、各固体潤滑剤を分析用Ａｌ製容器に０．２ｇ投入した上で、不活性雰囲気（純窒素雰囲気）、還元性雰囲気（窒素と水素の混合雰囲気）又は真空雰囲気の何れかで脱脂処理した。調査対象の固体潤滑剤の種類、脱脂条件および重量減少率（分解率）と、重量減少率に基づく合否判定を下記の表６にまとめて示す。なお、合否判定は、重量減少率が９５質量％未満のものを「×」、９５質量％以上９８質量％未満のものを「○」、９８質量％以上のものを「◎」で評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　上記の表６からも明らかなように、分解温度の高い固体潤滑剤や金属石けん系の固体潤滑剤は、脱脂処理によっても十分に分解されず（重量減少率が低く）、残渣が多かった。また、分解温度が低く、脱脂処理による分解率が高い固体潤滑剤であっても、不活性雰囲気よりも、還元性雰囲気や真空雰囲気で脱脂処理を実施する方が、固体潤滑剤の分解率を高めて残渣を少なくし、機械部品の表面性状を高める上で有利であることがわかる。
（２）脱脂処理後における固体潤滑剤の残渣の有無
　この確認試験は、下記の手順で実施例１５および比較例１２，１３に係る試験体を作製し、その後、各試験体の表面を日立ハイテクノロジーズ社製の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）Ｓ－３０００Ｎで観察することにより行った。また、ミツトヨ社製の表面性状測定機ＣＳ－Ｈ５０００ＣＮＣを用いて、各試験体の表面輪郭形状を測定した。各試験体の作製手順は以下のとおりである。
［実施例１５］
　還元鉄粉に固体潤滑剤としてのステアリン酸アミドを０．５質量％添加・混合してなる原料粉末を圧縮成形することで、密度が６．７ｇ／ｃｍ3の円筒状の圧粉体を得た。その後、この圧粉体に３５０℃×９０ｍｉｎ脱脂処理を施した。脱脂処理の実施雰囲気は不活性雰囲気（純窒素雰囲気）とした。
［比較例１２］
　固体潤滑剤をエチレンビスステアリン酸アミドに変更した以外は実施例１５に係る試験体と同様。
［比較例１３］
　固体潤滑剤をエチレンビスステアリン酸アミドに変更すると共に、脱脂処理の処理条件を５００℃×９０ｍｉｎに変更した以外は実施例１５に係る試験体と同様。
　各試験体の観察写真および表面輪郭形状の測定結果を表７に示す。なお、この試験では、残渣が観察されたものを「×」、残渣が観察されなかったものを「○」で評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表７からも明らかなように、実施例１５に係る試験体では、その表面に固体潤滑剤に由来する残渣が観察されなかった。一方、比較例１２，１３に係る試験体では、その表面に、ＳＥＭの電子線によって白くチャージアップされた有機物が観察された。比較例１２，１３の作製に用いた原料粉末には、固体潤滑剤以外の有機物を添加・混合していないことから、上記の有機物は固体潤滑剤の残渣であると考えられる。また、表７中に示す各試験体の表面輪郭形状の測定結果から、表面に残渣が観察されなかった実施例１５に係る試験体は、表面に残渣が観察された比較例１２，１３に係る試験体に比べて表面性状が良好であることがわかる。従って、分解率（脱脂処理の実施による分解率）が高い固体潤滑剤を選択使用することが、表面性状に優れた多孔質金属製の機械部品を得る上で重要であることがわかる。
（３）皮膜形成処理後における固体潤滑剤の残渣の有無
　この確認試験は、上記の実施例１５および比較例１２に係る試験体（脱脂処理後の圧粉体）のそれぞれを大気中で５００℃×１０ｍｉｎ加熱することにより、Ｆｅ粒子相互間に酸化物皮膜が形成された強化圧粉体を作製し、その後、各強化圧粉体の表面を観察することにより行った。
　まず、比較例１２に係る試験体に皮膜形成処理を施すことで得られた強化圧粉体は、図８Ａに示すように、その表面にススのような残渣が観察された。これは、当該強化圧粉体が、脱脂処理によっても固体潤滑剤が十分に分解・除去されなかった比較例１２に係る試験体を基材としているため、皮膜形成処理の実施中にも、固体潤滑剤の分解および表出が起こったためと推察される。一方、実施例１５に係る試験体に皮膜形成処理を施すことで得られた強化圧粉体は、図８Ｂに示すように、その表面に残渣が観察されず、表面性状に優れたものであった。その理由は、当該強化圧粉体が、脱脂処理によって固体潤滑剤が十分に分解・除去された実施例１５に係る試験体を基材としているためであることが容易に推察される。
　以上の確認試験結果から、金属粉末に添加・混合する固体潤滑剤の種類を特定することが、特に表面性状に優れた多孔質金属製の機械部品を低コストに製造可能とする上で重要であることが理解される。従って、本願の第２発明は、所望の機械的強度、寸法精度および表面性状等を具備した多孔質金属製の機械部品を低コストに製造可能にする極めて有用なものであると言える。
１　　　　すべり軸受
２　　　　内部気孔
３　　　　ラジアル軸受面
４　　　　Ｆｅ粒子
５　　　　酸化物皮膜
１０　　　圧粉体
１１　　　強化圧粉体
２０　　　成形金型装置
１０１　　すべり軸受
１０２　　内部気孔
１０３　　ラジアル軸受面
１０４　　Ｆｅ粒子
１０５　　酸化物皮膜
１１０　　圧粉体
１１１　　強化圧粉体
１２０　　成形金型装置
Ｐ　　　　原料粉末
Ｐ１　　　原料粉末
Ｓ　　　　軸
Ｓａ　　　軸
Ｓ１　　　圧縮成形工程
Ｓ２　　　脱脂工程
Ｓ３　　　皮膜形成工程
Ｓ４　　　含油工程

Claims (11)

  1. 　１２０ＭＰａ以上の圧環強さを有する機械部品を製造するための方法において、
    　酸化物皮膜を形成可能な金属粉末であって、純鉄粉末の占有割合が質量比で９５％以上の前記金属粉末を主成分とした原料粉末を圧縮することにより、所定形状の圧粉体を得る圧縮成形工程と、
    　酸化性ガス雰囲気下で前記圧粉体を前記金属粉末の焼結温度未満で加熱しつつ、前記金属粉末を酸化性ガスと反応させることにより、前記金属粉末の粒子間に酸化物皮膜が形成された強化圧粉体を得る皮膜形成工程と、を備えることを特徴とする機械部品の製造方法。
  2. 　前記原料粉末が固体潤滑剤を含むものであり、
    　前記圧縮成形工程と前記皮膜形成工程との間に、前記圧粉体に含まれる前記固体潤滑剤を除去するための脱脂工程を有し、該脱脂工程を、非酸化性雰囲気下で実施する請求項１に記載の機械部品の製造方法。
  3. 　多孔質金属製の機械部品を製造するための方法であって、
    　酸化物皮膜を形成可能な金属粉末を主成分とし、これに固体潤滑剤を含めた原料粉末を圧縮することにより、所定形状の圧粉体を得る圧縮成形工程と、
    　前記圧粉体に含まれる前記固体潤滑剤を除去する脱脂工程と、
    　酸化性ガス雰囲気下で脱脂処理後の前記圧粉体を前記金属粉末の焼結温度未満で加熱しつつ、前記金属粉末を酸化性ガスと反応させることにより、前記金属粉末の粒子間に酸化物皮膜が形成された強化圧粉体を得る皮膜形成工程と、を備え、
    　前記固体潤滑剤は、金属成分を含まず、Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｐ、Ｓおよびハロゲン族元素の群から選択される元素で構成されたものであり、かつ、分解温度が５００℃未満であると共に、前記脱脂工程での分解率が質量分率で９５％以上であることを特徴とする機械部品の製造方法。
  4. 　前記固体潤滑剤が脂肪酸アミドである請求項３に記載の機械部品の製造方法。
  5. 　前記脱脂工程を、非酸化性雰囲気下で実施する請求項３又は４に記載の機械部品の製造方法。
  6. 　前記圧縮成形工程では、密度が５．８ｇ／ｃｍ3以上７．２ｇ／ｃｍ3以下の前記圧粉体を得る請求項１～５の何れか一項に記載の機械部品の製造方法。
  7. 　前記皮膜形成工程における前記圧粉体の加熱温度を３５０℃以上７００℃未満に設定した請求項１～６の何れか一項に記載の機械部品の製造方法。
  8. 　前記皮膜形成工程の処理時間を６０分以下に設定した請求項１～７の何れか一項に記載の機械部品の製造方法。
  9. 　前記強化圧粉体の内部気孔に潤滑油を含浸させる含油工程をさらに有する請求項１～８の何れか一項に記載の機械部品の製造方法。
  10. 　前記圧縮成形工程では、前記圧粉体に、支持すべき軸を支持するための軸受面を成形する請求項１～９の何れか一項に記載の機械部品の製造方法。
  11. 　前記軸受面が型成形された動圧発生部を有する請求項１０に記載の機械部品の製造方法。
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